Анализ эксплуатационных свойств автобуса МАЗ 104С
Формирование массива исходных данных для АТС МАЗ 104С. Расчет тягово-скоростных и тормозных свойств автобуса, его устойчивости, маневренности и топливной экономичности. Рекомендации по безопасной эксплуатации АТС МАЗ 104С в заданных дорожных условиях.
Рубрика | Транспорт |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.09.2012 |
Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Va=10,8 м/с;
Va=38,88 км/ч;
Рт=4970 Н.
Силу сопротивления движению на горизонтальном участке рассчитываем по формуле 2.2.6, так как в данном случае изменился коэффициент сопротивления качению.
Рс1=303,2+18000*9,8*0,015=2965
Рс2=452,9+18000*9,8*0,015=3209
Рс3=632,2+18000*9,8*0,015=3503
Рс4=842,1+18000*9,8*0,015=3845
Рс5=1082+18000*9,8*0,015=4237
Рс6=1351+18000*9,8*0,015=4677
Рс7=1812+18000*9,8*0,015=5429
Определяем фактический часовой расход топлива:
Qt=Q1*(0,8*(Рс/Рт)1,8+0,25) (3.12)
где Qt - фактический часовой расход топлива, кг/ч;
Q1 - максимальный часовой расход топлива, кг/ч;
Рт - сила тяги, Н;
Рсп - сила сопротивления качению, Н.
Qt=23,8*(0,8*(3503/4970)1,8+0,25)=13,4
Рассчитаем путевой расход топлива для данного условия движения (?0=0,035; i=0):
Qs1=(27,8*Qt)/(Va*с) (3.13)
где Qs1 - путевой расход топлива, л/100км;
Qt - фактический часовой расход топлива, кг/ч;
Va - скорость АТС, м/с;
с - плотность топлива (таблица 3.1), кг/л.
Qs1=(27,8*13,4)/(10,8*0,818)=42,3
Так же представим в таблице 3.2 результаты вычисления данных по условию движения №3:
Относительная частота вала |
nei/nmax |
0,41 |
0,50 |
0,59 |
0,68 |
0,77 |
0,86 |
1,00 |
|
Максимальный часовой расход топлива, кг/ч |
Q1 |
23,8 |
28,0 |
31,8 |
35,1 |
37,9 |
40,1 |
41,8 |
|
Скорость автомбиля, м/с |
Vа |
10,8 |
13,2 |
15,6 |
18,0 |
20,4 |
22,8 |
26,4 |
|
Скорость автомобиля, км/ч |
Vа |
38,88 |
47,52 |
56,16 |
64,8 |
73,44 |
82,12 |
95,076 |
|
Сила тяги, Н |
Рт |
4970 |
5385 |
5592 |
5592 |
5468 |
5302 |
5178 |
|
Сила сопротивления на горизонте, Н |
Рс |
2965 |
3209 |
3503 |
3845 |
4237 |
4677 |
5429 |
|
Фактический часовой расход топлива, кг/ч |
Qt |
13,4 |
15,8 |
18,9 |
23,1 |
28,6 |
35,6 |
46,8 |
|
Путевой расход, л/100км |
Qs1 |
42,3 |
40,7 |
41,2 |
43,6 |
47,7 |
53,0 |
60,3 |
Для условия движения номер 4 (таблица 3.1):
Сначала найдем относительную частоту вращения:
nei/ne max (3.14)
где nei - уровень частоты вращения коленчатого вала, об/мин;
ne max - максимальная частота вращения коленчатого вала, об/мин.
900/2200=0,41
Найдем максимальный часовой расход топлива:
Q1=0,0012*gmin*Ne max*(1-(1-nei/ne max)1,6) (3.15)
где Q1 - максимальный часовой расход топлива, кг/ч;
gmin - минимальный удельный расход топлива, г/кВт*ч;
Ne max - максимальная мощность, кВт;
nei/ne max - относительная частота вращения.
Q1=0,0012*206*169*(1-(1-0,41)1,6)=23,8
Уровень скорости автомобиля, силу тяги берем из 2 раздела (таблица 2.2.1) на необходимой нам передаче №1:
Va=1,5 м/с;
Va=5,288 км/ч;
Рт=34620 Н.
Силу сопротивления движению на горизонтальном участке рассчитываем по формуле 2.2.6, так как в данном случае изменился коэффициент сопротивления качению.
Рс1=5,609+18000*9,8*0,014=2655
Рс2=8,379+18000*9,8*0,014=2660
Рс3=11,7+18000*9,8*0,014=2666
Рс4=15,58+18000*9,8*0,014=2672
Рс5=20,01+18000*9,8*0,014=2680
Рс6=24,99+18000*9,8*0,014=2688
Рс7=33,51+18000*9,8*0,014=2702
Определяем фактический часовой расход топлива:
Qt=Q1*(0,8*(Рс/Рт)1,8+0,25) (3.16)
где Qt - фактический часовой расход топлива, кг/ч;
Q1 - максимальный часовой расход топлива, кг/ч;
Рт - сила тяги, Н;
Рсп - сила сопротивления качению, Н.
Qt=23,8*(0,8*(2655/34620)1,8+0,25)=6,1
Рассчитаем путевой расход топлива для данного условия движения (?0=0,014; i=0):
Qs1=(27,8*Qt)/(Va*с) (3.17)
где Qs1 - путевой расход топлива, л/100км;
Qt - фактический часовой расход топлива, кг/ч;
Va - скорость АТС, м/с;
с - плотность топлива (таблица 3.1), кг/л.
Qs1=(27,8*6,1)/(1,5*0,818)=141,98
Так же представим в таблице 3.2 результаты вычисления данных по условию движения №3:
Относительная частота вала |
0,41 |
0,50 |
0,59 |
0,68 |
0,77 |
0,86 |
1,00 |
||
Максимальный часовой расход, кг/ч |
Q1 |
23,8 |
28,0 |
31,8 |
35,1 |
37,9 |
40,1 |
41,8 |
|
Скорость автомобиля, м/с |
Va |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,4 |
2,8 |
3,1 |
3,6 |
|
Скорость автомобиля, км/ч |
Va |
5,288 |
6,466 |
7,639 |
8,816 |
9,99 |
11,17 |
12,931 |
|
Сила тяги, Н |
Рт |
34620 |
37505 |
38948 |
38948 |
38082 |
36928 |
36063 |
|
Сила сопротивления подъему, Н |
Рс |
2655 |
2660 |
2666 |
2672 |
2680 |
2688 |
2702 |
|
Фактический часовой расход, кг/ч |
Qt |
6,1 |
7,2 |
8,1 |
9,0 |
9,7 |
10,3 |
10,8 |
|
Путевой расход, л/100км |
Qs |
141,8 |
136,1 |
130,5 |
124,9 |
119,1 |
112,8 |
101,8 |
Далее на рисунке 3.2 представим графическую зависимость путевого расхода топлива при всех условиях движения из таблицы 3.2 от скорости движения.
Рисунок 3.2 - График топливной характеристики автомобиля Урал 4320: 1 - движение по подъему на пятой передаче с заданным ?=0,015 и i=0,09; 2 - движение по горизонтальной дороге на второй передаче с заданным ?=0,015; 3 - движение по горизонтальной дороге на пятой передаче с ?=0,014; 4 - движение на первой передаче по горизонтальной дороге с ?=0,014.
Представим результаты расчета топливной характеристики в виде следующих выводов:
1. При движении с максимально возможной скоростью путевой расход равен:
a. при движении на подъеме с уклоном i=0,09 и коэффициентом сопротивления дороги ?=0,015 с максимально возможной скоростью 26,4 м/с, путевой расход равен 64,4 л/100км;
b. при движении на горизонтальном участке, с коэффициентом сопротивления дороги ?=0,015 с максимально возможной скоростью 6,5 м/с, путевой расход топлива равен 60,1 л/100км;
c. при движении на горизонтальном участке, с коэффициентом сопротивления дороги ?=0,014 с максимально возможной скоростью 26,4 м/с, путевой расход топлива равен 60,3 л/100км;
d. при движении на горизонтальном участке, коэффициентом сопротивления дороги ?=0,014 с максимально возможной скоростью 3,6 м/с, путевой расход топлива равен 101,8 л/100км;
2. Скорость, обеспечивающая наиболее экономичное движения в заданных дорожных условиях равна:
2.1 при движении на подъеме с уклоном i=0,09 и коэффициентом сопротивления дороги ?=0,015, наиболее экономичное движение осуществляется на скорости 13,2 м/с, при этом путевой расход топлива равен 43,3 л/100км;
2.2 при движении на горизонтальном участке и коэффициентом сопротивления дороги ?=0,015, наиболее экономичное движение осуществляется на скорости 6,5 м/с, при этом путевой расход топлива равен 60,1 л/100км;
2.3 при движении на горизонтальном участке и коэффициентом сопротивления дороги ?=0,014, наиболее экономичное движение осуществляется на скорости 13,2 м/с, при этом путевой расход топлива равен 40,7 л/100км;
2.4 при движении на горизонтальном участке и коэффициентом сопротивления дороги ?=0,014, наиболее экономичное движение осуществляется на скорости 3,6 м/с, при этом путевой расход топлива равен 101,8 л/100км;
3. При переходе на низшую передачу при движении на горизонтальном участке дороги с коэффициентом сопротивления дороги ?=0,014, путевой расход топлива повышается в 1,7 раза.
4.Тормозные свойства
В данном разделе будут оценены тормозные свойства автомобиля МАЗ 104С посредством расчета замедления, скоростной характеристики «Торможение АТС» и расчета остановочного пути.
Для оценки тормозных свойств АТС МАЗ 104С потребуется решить следующие задачи:
1. Сформировать дополнительный массив исходных данных;
2. Рассчитать, построить и проанализировать скоростную характеристику «Торможение АТС» для следующих условий торможения:
2.1 при тормржении на горизонтальном участке дороги в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цзад=0,4, всех заторможенных колесах, начальной скорости - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=х.
2.2 при тормржении на подъеме в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цзад=0,4, всех заторможенных колесах, начальной скорости - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=х.
2.3 при тормржении на спуске в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цзад=0,4, всех заторможенных колесах, начальной скорости - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=х.
2.4 при тормржении на горизонтальном участке дороги в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цmax=0,8, всех заторможенных колесах, начальной скорости - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=х.
2.5 при тормржении на подъеме в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цmax=0,8, всех заторможенных колесах, начальной скорости - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=х.
2.6 при тормржении на спуске в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цmax=0,8, всех заторможенных колесах, начальной скорости - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=х.
3. Произвести приближенный расчет и анализ замедления и тормозного пути при следующих условиях торможения:
3.1 при торможении на горизонтальном участке дороги в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цзад=0,4; при всех заторможенных колесах; начальной скорости - х км/ч.;
3.2 при торможении на подъеме в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цзад=0,4; при всех заторможенных колесах; начальной скорости - х км/ч.;
3.3 при торможении на спуске в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цзад=0,4; при всех заторможенных колесах; начальной скорости - х км/ч.;
3.4 при торможении на горизонтальном участке дороги в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цмакс=0,8; при всех заторможенных колесах; начальной скорости - х км/ч.;
3.5 при торможении на подъеме в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цмакс=0,8; при всех заторможенных колесах; начальной скорости - х км/ч.;
3.6 при торможении на спуске в заданных дорожных условиях: при коэффициенте сцепления цмакс=0,8; при всех заторможенных колесах; начальной скорости - х км/ч.;
4. Произвести приближенный расчет и анализ остановочного пути при следующих условиях торможения:
4.1 при торможении на подъеме с заданным коэффициентом сцепления цзад=0,4; продольным уклоном дороги равным i=0,08; всех заторможенных колесах;
4.2 при торможении на спуске с заданным коэффициентом сцепления цзад=0,4; продольным уклоном дороги равным i=0,04; всех заторможенных колесах;
4.3 при торможении на горизонтальном участке дороги с заданным коэффициентом сцепления цзад=0,5; всех заторможенных колесах;
4.4 при торможении на горизонтальном участке дороги с заданным коэффициентом сцепления цзад=0,5; заторможенных колесах только задней оси;
4.5 при торможении на горизонтальном участке дороги с коэффициентом сцепления ц=0,2; всех заторможенных колесах;
4.6 при торможении на горизонтальном участке дороги с коэффициентом сцепления ц=0,4; всех заторможенных колесах;
4.7 при торможении на горизонтальном участке дороги с коэффициентом сцепления ц=0,6; всех заторможенных колесах;
4.8 при торможении на горизонтальном участке дороги с коэффициентом сцепления ц=0,8; всех заторможенных колесах.
5. Проанализировать результаты и разработать рекомендации по безопасной эксплуатации АТС МАЗ 104С.
3.2 Расчет, построение и анализ скоростной характеристики «Торможение АТС»
Массив исходных данных формируем используя данные из таблиц 1.1.1; 1.2.1; 2.1 и рисунка 2.2.2.
Массы, приходящиеся на оси АТС рассчитываем по следующей формуле:
m=Rz/g (4.1)
где m - масса, приходящаяся на ось АТС, кг;
Rz - нормальная реакция на ось, Н;
g - ускорение силы тяжести,м/с2.
Масса, приходящаяся на переднюю ось:
m1=63700/9,8=6500
Масса, приходящаяся на заднюю ось:
m2=112700/9,8=11500
Рассчитаем коэффициент учета вращающихся масс:
д=1+(zk*Jk/(ma*rk2)) (4.2)
где д - коэффициент учета вращающихся масс;
zk - число вращающихся колес;
Jk - момент инерции колеса, кг*м2;
ma - полная масса АТС, кг;
rk - статический радиус колеса, м.
д=1+(6*11,25/(18000*0,4472))=1,008
Далее в таблице 4.1 представим массив дополнительных исходных данных для расчета тормозных свойств.
Таблица 4.1 - Массив исходных данных для расчета показателей тормозных свойств
Параметр |
Обозначение |
Значение |
|
Полная масса АТС, кг |
ma |
18000 |
|
в том числе на переднюю ось, кг |
m1 |
6500 |
|
в том числе на среднюю ось |
m2 |
11500 |
|
Статический радиус колеса, м |
rk |
0,447 |
|
Момент инерции колеса, кг*м2 |
Jk |
11,25 |
|
Число вращающихся колес |
Zk |
6 |
|
Коэффициент учета вращающихся масс |
д |
1,008 |
|
Лобовая площадь, м2 |
F |
5,39 |
|
Коэффициент лобового сопротивления |
Cx |
1,04 |
|
Плотность воздуха, кг/м3 |
1,205 |
Продолжение таблица 4.1 - Массив исходных данных для расчета показателей тормозных свойств
Коэффициент сцепления: заданный максимальный |
цзад цmax |
0,7 0,8 |
|
Продольный уклон дороги |
I |
0,09 |
|
Угол продольного наклона дороги, град |
б |
2 |
|
Максимальная скорость, м/с |
Vmax |
26,41 |
Произведем расчет скоростной характеристики «Торможение АТС» для условий торможения:
· при торможении на подъеме с заданным коэффициентом сцепления цзад=0,7; всех заторможенных колесах; продольным уклоном дороги i=0,09; начальной скоростью - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=1,008;
· при торможении на спуске с заданным коэффициентом сцепления цзад=0,7; всех заторможенных колесах; продольным уклоном дороги i=0,09; начальной скоростью - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=1,008;
· при торможении на горизонтальном участке дороги с заданным коэффициентом сцепления цзад=0,7; всех заторможенных колесах; продольным уклоном дороги i=0; начальной скоростью - х км/ч.; коэффициенте учета вращающихся масс д=1,008.
Представим алгоритм и численные примеры расчетов скоростной характеристики «Торможение АТС» при коэффициенте сцепления цзад=0,7.
Определим начальную скорость торможения Vн как разность максимально возможной скорости движения автомобиля МАЗ 104С на горизонтальном участке дороги (таблица 2.2.2)
Vн=Vmax-?Vн (4.3)
где Vн - начальная скорость торможения, м/с;
Vmax - максимально возможная скорость движения автобуса МАЗ 104С на горизонтальном участке дороги, м/с;
?Vн - снижение скорости ?Vн за время нарастания тормозных сил tн.
Для того чтобы вычислить начальную скорость необходимо сначала определить снижение скорости ?Vн за время нарастания тормозных сил tн:
?Vн=0,5*jт*tн (4.4)
где ?Vн - снижение скорости за время нарастания тормозных сил tн, м/с;
jт - замедление при торможении, м/с2;
tн - время нарастания тормозных сил (составляет 0,2-0,25 с. для гидравлического привода).
Замедление при торможении равно:
Jт=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.5)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=0°);
ц - коэффициент сцепления.
Jт=(9,8*(18000*0,7+0)+2355,68)/(18000*1,018)=6,86;
Отсюда снижение скорости ?Vн за время нарастания тормозных сил tн равно:
?Vн=0,5*6,8375*0,24=0,8205
Определим начальную скорость:
Vн=26,41-0,8205=26,4
· Зададим число интервалов варьирования скорости n=8;
· Определим ширину интервала:
?V=Vн/n=26,4/8=3,19;
· Определим скорость в начале интервала в м/с:
V1=Vн
V1=26,4
· Определим скорость в начале интервала в км/ч:
V1=Vн=26,4 м/с=95,08 км/ч;
· Силу сопротивления воздуха Рв:
РВ=Сх*с*Fа*Vа2/2 (4.6)
где РВ - сила сопротивления воздуха, Н;
Сх - коэффициент аэродинамического сопротивления;
с - плотность воздуха (при температуре воздуха tв=20°), кг/м3;
Fа - лобовая площадь АТС, м2;
Vа - скорость АТС, м/с.
РВ=1,04*1,205*5,93*((26,4*26,4)/2)=2355,68;
· Определим замедление на подъеме:
Jзп=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.7)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=2°);
ц - коэффициент сцепления.
Jзп= (9,8*(18000*0,7+0)+ 2355,68)/(18000*1,008)=6,94
Определим замедление на горизонте:
Jзг=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.8)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=0°);
ц - коэффициент сцепления.
Jзг=(9,8*(18000*cos0*0,5+18000*sin0)+ 2355,68)/(18000*1,02) =6,92
· Определим замедление на спуске:
Jзс=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.8)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=-2°);
ц - коэффициент сцепления.
Jзс=(9,8*(18000*cos(-2)*0,5+18000*sin(-2))+ 2355,68)/( 18000*1,02)=6,58
· Определим среднее замедление при торможения на горизонте:
Jср1=0,5*(J1+J2) (4.9)
где Jср1 - среднее замедление в интервале, м/с2;
J1 - значение замедление в начале интервала, м/с2;
J2 - значение замедление в конце интервала, м/с2.
Jср1=0,5*(J1+J2)=0,5*(6,92+6,89)=6,91;
· Определим среднее скорости при торможения на горизонте:
Vср1=0,5*(V1+V2) (4.10)
где Vср1 - средняя скорость в интервале, м/с;
V1 - значение скорости в начале интервала, м/с;
V2 - значение скорости в конце интервала, м/с.
Vср1=0,5*(26,4+23,2)=24,82;
· Определим время торможения в каждом интервале:
?t=?V/Jср (4.11)
где ?t - время торможения в интервале, с;
?V - ширина интервала, м/с;
Jср1 - среднее замедление в интервале, м/с2.
?t=3,2/6,91=0,46;
· Определим путь торможения в интервале:
?S=Vср*?ti (4.12)
где ?S - путь торможения в интервале, м;
Vср1 - средняя скорость в интервале, м/с;
?t - время торможения в интервале, с.
?S=24,82*0,46=11,46;
· Определим путь торможения:
Sт1=0
· Определим время торможения:
tт=У ?ti (4.13)
где tт - время торможения, с;
?ti - время торможения в интервале, с.
tт=3,21
· Определим тормозной путь:
Sт=У ?Si (4.14)
где Sт - тормозной путь, м;
?Si - тормозной путь в интервале, м.
Sт=35,59
Представим в таблице 4.2 результаты расчетов скоростной характеристики «Торможение АТС» (с использованием коэффициента сцепления равным 0,7)
Таблица 4.2 - Результаты расчета тормозного пути
1 |
Число интервалов |
n |
8 |
|||||||||
2 |
Ширина интервала, м/с |
?V |
3,2 |
|||||||||
3 |
Скорость в начале интервала, м/с |
Va |
26,4 |
23,2 |
20,0 |
16,8 |
13,6 |
10,5 |
7,3 |
4,1 |
1 |
|
4 |
Скорость в начале интервала, км/ч |
Va |
95,04 |
83,56 |
72,07 |
60,59 |
49,10 |
37,62 |
26,14 |
14,65 |
0 |
|
5 |
Сила сопротивления воздуха, Н |
PВ |
2353,89 |
1819,41 |
1353,65 |
956,64 |
628,36 |
368,82 |
178,01 |
55,95 |
2 |
|
6 |
Замедление на подъеме, м/с2 |
Jзп |
7,25 |
7,22 |
7,20 |
7,18 |
7,16 |
7,14 |
7,13 |
7,13 |
7,12 |
|
7 |
Замедление на горизонте, м/с2 |
Jзг |
6,92 |
6,89 |
6,87 |
6,84 |
6,83 |
6,81 |
6,80 |
6,80 |
6,79 |
|
8 |
Замедление на спуске, м/с2 |
Jзс |
6,58 |
6,55 |
6,52 |
6,50 |
6,48 |
6,47 |
6,46 |
6,45 |
6,45 |
|
Торможение на горизонте. |
||||||||||||
Номер интервала: |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||
9 |
Среднее замедление в интервале |
Jср |
6,91 |
6,88 |
6,86 |
6,84 |
6,82 |
6,81 |
6,80 |
6,79 |
||
10 |
Средняя скорость в интервале |
Vср |
24,81 |
21,62 |
18,43 |
15,24 |
12,05 |
8,86 |
5,67 |
2,48 |
||
11 |
Время движения в интервале, с |
?t |
0,46 |
0,46 |
0,47 |
0,47 |
0,47 |
0,47 |
0,47 |
0,47 |
||
12 |
Путь движения в интервале, м |
?S |
11,46 |
10,02 |
8,57 |
7,11 |
5,63 |
4,15 |
2,66 |
1,16 |
||
13 |
Путь, м |
Sт |
0 |
11,46 |
21,48 |
30,06 |
37,17 |
42,80 |
46,95 |
49,61 |
50,77 |
|
14 |
Время торможения, с |
tт |
3,21 |
|||||||||
15 |
Тормозной путь, м |
Sт |
35,59 |
|||||||||
Торможение на подъеме. |
||||||||||||
Номер интервала: |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||
9 |
Среднее замедление в интервале |
Jср |
7,24 |
7,21 |
7,19 |
7,17 |
7,15 |
7,14 |
7,13 |
7,13 |
||
10 |
Средняя скорость в интервале |
Vср |
24,81 |
21,62 |
18,43 |
15,24 |
12,05 |
8,86 |
5,67 |
2,48 |
||
11 |
Время движения в интервале, с |
?t |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
||
12 |
Путь движения в интервале, м |
?S |
10,93 |
9,56 |
8,18 |
6,78 |
5,37 |
3,96 |
2,53 |
1,11 |
||
13 |
Путь, м |
Sт |
0 |
10,93 |
20,49 |
28,67 |
35,45 |
40,82 |
44,78 |
47,31 |
48,42 |
|
14 |
Время торможения, с |
tт |
2,97 |
|||||||||
15 |
Тормозной путь, м |
Sт |
32,88 |
|||||||||
Торможение на спуске. |
||||||||||||
Номер интервала: |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||
9 |
Среднее замедление в интервале |
Jср |
6,56 |
6,53 |
6,51 |
6,49 |
6,47 |
6,46 |
6,45 |
6,45 |
||
10 |
Средняя скорость в интервале |
Vср |
24,81 |
21,62 |
18,43 |
15,24 |
12,05 |
8,86 |
5,67 |
2,48 |
||
11 |
Время движения в интервале, с |
?t |
0,49 |
0,49 |
0,49 |
0,49 |
0,49 |
0,49 |
0,49 |
0,49 |
||
12 |
Путь движения в интервале, м |
?S |
12,06 |
10,55 |
9,03 |
7,49 |
5,93 |
4,37 |
2,80 |
1,22 |
||
13 |
Путь, м |
Sт |
0 |
12,06 |
22,61 |
31,64 |
39,13 |
45,06 |
49,44 |
52,24 |
53,46 |
|
14 |
Время торможения, с |
tт |
3,52 |
|||||||||
15 |
Тормозной путь, м |
Sт |
38,97 |
Далее на рисунке 4.1 представим графики скоростной характеристики «Торможение АТС»
Рисунок 4.1 - скоростная характеристика тормозного режима движения: 1 - на горизонтальной дороге; 2 - на подъеме с углом б=2 град.; 3 - на спуске с углом б=-2 град.
Представим алгоритм и численные примеры расчетов скоростной характеристики «Торможение АТС» при коэффициенте сцепления цзад=0,8.
Определим начальную скорость торможения Vн как разность максимально возможной скорости движения автобуса МАЗ 104С на горизонтальном участке дороги (таблица 2.2.2) и снижения скорости ?Vн за время нарастания тормозных сил tн.
Vн=Vmax-?Vн (4.15)
где Vн - начальная скорость торможения, м/с;
Vmax - максимально возможная скорость движения автомобиля УАЗ-316300 на горизонтальном участке дороги, м/с;
?Vн - снижение скорости ?Vн за время нарастания тормозных сил tн.
Для того чтобы вычислить начальную скорость необходимо сначала определить снижение скорости ?Vн за время нарастания тормозных сил tн:
?Vн=0,5*jт*tн (4.16)
где ?Vн - снижение скорости за время нарастания тормозных сил tн, м/с;
jт - замедление при торможении, м/с2;
tн - время нарастания тормозных сил (составляет 0,2-0,25 с. для гидравлического привода).
Замедление при торможении равно:
Jт=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.17)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=0°);
ц - коэффициент сцепления.
Jт=(9,8*(18000*cos0*0,8+ 13245*sin0)+2355,68)/(18000*1,02)=7,860
Отсюда снижение скорости ?Vн за время нарастания тормозных сил tн равно:
?Vн=0,5*7,860*0,24=0,9432
Определим начальную скорость:
Vн=26,4-0,9432=25,45
· Зададим число интервалов варьирования скорости n=8;
· Определим ширину интервала:
?V=25,45/8=3,181
· Определим скорость в начале интервала в м/с:
V1=Vн
V1=25,45
· Определим скорость в начале интервала в км/ч:
V1=25,45*3,6=91,62
· Силу сопротивления воздуха Рв:
РВ=Сх*с*Fа*Vа2/2 (4.18)
где РВ - сила сопротивления воздуха, Н;
Сх - коэффициент аэродинамического сопротивления;
с - плотность воздуха (при температуре воздуха tв=20°), кг/м3;
Fа - лобовая площадь АТС, м2;
Vа - скорость АТС, м/с.
РВ=1,04*1,205*5,39*25,452/2=2187,53
· Определим замедление на подъеме:
Jзп=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.19)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=2°);
ц - коэффициент сцепления.
Jзп=(9,8*(18000*cos2*0,8+18000*sin2)+ 2187,53)/(18000*1,01) =8,21
· Определим замедление на горизонте:
Jзг=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.20)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=0°);
ц - коэффициент сцепления.
Jзп=(9,8*(18000*cos0*0,4+18000*sin0)+ 2187,53)/( 18000*1,01)=7,88
· Определим замедление на спуске:
Jзс=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.21)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=-2°);
ц - коэффициент сцепления.
Jзс=(9,8*(18000*cos(-2)*0,4+18000*sin(-2))+ 2187,53)/( 18000*1,01)=7,54
· Определим среднее замедление при торможения на горизонте:
Jср1=0,5*(J1+J2) (4.22)
где Jср1 - среднее замедление в интервале, м/с2;
J1 - значение замедление в начале интервала, м/с2;
J2 - значение замедление в конце интервала, м/с2.
Jср1=0,5*(7,88+7,85)=7,87
· Определим среднее скорости при торможения на горизонте:
Vср1=0,5*(V1+V2) (4.23)
где Vср1 - средняя скорость в интервале, м/с;
V1 - значение скорости в начале интервала, м/с;
V2 - значение скорости в конце интервала, м/с.
Vср1=0,5*(25,5+22,3)=23,86
· Определим время торможения в каждом интервале:
?t=?V/Jср (4.24)
где ?t - время торможения в интервале, с;
?V - ширина интервала, м/с;
Jср1 - среднее замедление в интервале, м/с2.
?t=3,2/7,87=0,41
· Определим путь торможения в интервале:
?S=Vср*?ti (4.25)
где ?S - путь торможения в интервале, м;
Vср1 - средняя скорость в интервале, м/с;
?t - время торможения в интервале, с.
?S=23,86*0,41=9,67
· Определим путь торможения:
Sт1=0
· Определим время торможения:
tт=У ?ti (4.26)
где tт - время торможения, с;
?ti - время торможения в интервале, с.
tт=3,21
· Определим тормозной путь:
Sт=У ?Si (4.27)
где Sт - тормозной путь, м;
?Si - тормозной путь в интервале, м.
Sт=41,41
Представим в таблице 4.3 результаты расчетов скоростной характеристики «Торможение АТС» (с использованием коэффициента сцепления равным 0,8)
Таблица 4.3 - Результаты расчета тормозного пути при ц=0,8
1 |
Число интервалов |
n |
8 |
|||||||||
2 |
Ширина интервала, м/с |
?V |
3,2 |
|||||||||
3 |
Скорость в начале интервала, м/с |
Va |
25,5 |
22,3 |
19,1 |
15,9 |
12,7 |
9,5 |
6,3 |
3,1 |
0 |
|
4 |
Скорость в начале интервала, км/ч |
Va |
91,62 |
80,14 |
68,65 |
57,17 |
45,68 |
34,20 |
22,72 |
11,23 |
0 |
|
5 |
Сила сопротивления воздуха, Н |
PВ |
2187,53 |
1673,51 |
1228,23 |
851,69 |
543,88 |
304,81 |
134,47 |
32,88 |
0 |
|
6 |
Замедление на подъеме, м/с2 |
Jзп |
8,21 |
8,19 |
8,16 |
8,14 |
8,12 |
8,11 |
8,10 |
8,09 |
8,09 |
|
7 |
Замедление на горизонте, м/с2 |
Jзг |
7,88 |
7,85 |
7,83 |
7,81 |
7,79 |
7,78 |
7,77 |
7,76 |
7,76 |
|
8 |
Замедление на спуске, м/с2 |
Jзс |
7,54 |
7,51 |
7,48 |
7,46 |
7,45 |
7,43 |
7,42 |
7,42 |
7,42 |
|
Торможение на горизонте. |
||||||||||||
Номер интервала: |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||
9 |
Среднее замедление в интервале |
Jср |
7,87 |
7,84 |
7,82 |
7,80 |
7,79 |
7,77 |
7,77 |
7,76 |
||
10 |
Средняя скорость в интервале |
Vср |
23,86 |
20,67 |
17,48 |
14,29 |
11,10 |
7,91 |
4,72 |
1,53 |
||
11 |
Время движения в интервале, с |
?t |
0,41 |
0,41 |
0,41 |
0,41 |
0,41 |
0,41 |
0,41 |
0,41 |
||
12 |
Путь движения в интервале, м |
?S |
9,67 |
8,41 |
7,13 |
5,84 |
4,55 |
3,24 |
1,94 |
0,63 |
||
13 |
Путь, м |
Sт |
0 |
9,67 |
18,08 |
25,20 |
31,05 |
35,59 |
38,84 |
40,77 |
41,40 |
|
14 |
Время торможения, с |
tт |
3,21 |
|||||||||
15 |
Тормозной путь, м |
Sт |
35,59 |
|||||||||
Торможение на подъеме. |
||||||||||||
Номер интервала: |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||
9 |
Среднее замедление в интервале |
Jср |
8,20 |
8,17 |
8,15 |
8,13 |
8,12 |
8,11 |
8,10 |
8,09 |
||
10 |
Средняя скорость в интервале |
Vср |
23,86 |
20,67 |
17,48 |
14,29 |
11,10 |
7,91 |
4,72 |
1,53 |
||
11 |
Время движения в интервале, с |
?t |
0,39 |
0,39 |
0,39 |
0,39 |
0,39 |
0,39 |
0,39 |
0,39 |
||
12 |
Путь движения в интервале, м |
?S |
9,28 |
8,07 |
6,84 |
5,60 |
4,36 |
3,11 |
1,86 |
0,60 |
||
13 |
Путь, м |
Sт |
0 |
9,28 |
17,35 |
24,19 |
29,79 |
34,15 |
37,26 |
39,12 |
39,72 |
|
14 |
Время торможения, с |
tт |
2,97 |
|||||||||
15 |
Тормозной путь, м |
Sт |
32,88 |
|||||||||
Торможение на спуске. |
||||||||||||
Номер интервала: |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||
9 |
Среднее замедление в интервале |
Jср |
7,52 |
7,50 |
7,47 |
7,45 |
7,44 |
7,43 |
7,42 |
7,42 |
||
10 |
Средняя скорость в интервале |
Vср |
23,86 |
20,67 |
17,48 |
14,29 |
11,10 |
7,91 |
4,72 |
1,53 |
||
11 |
Время движения в интервале, с |
?t |
0,42 |
0,43 |
0,43 |
0,43 |
0,43 |
0,43 |
0,43 |
0,43 |
||
12 |
Путь движения в интервале, м |
?S |
10,12 |
8,79 |
7,46 |
6,11 |
4,76 |
3,39 |
2,03 |
0,66 |
||
13 |
Путь, м |
Sт |
0 |
10,12 |
18,91 |
26,37 |
32,49 |
37,24 |
40,64 |
42,67 |
43,32 |
|
14 |
Время торможения, с |
tт |
3,52 |
|||||||||
15 |
Тормозной путь, м |
Sт |
38,97 |
Далее на рисунке 4.2 представим графики скоростной характеристики «Торможение АТС» (таблица 4.3)
Рисунок 4.2 - скоростная характеристика тормозного режима движения: 1 - на горизонтальной дороге; 2 - на подъеме с углом б=5 град.; 3 - на спуске с углом б=5 град.
Представим результаты анализа полученных данных (таблица 4.1 и 4.2; рисунок 4.1 и 4.2) следующими выводами:
1. Замедление АТС МАЗ 104С соответствует нормативным значениям.
Представим вычисления по данному выводу:
Начальная скорость равна - 91,6 км/ч (25,5 м/с);
Нормативное значение установившегося замедления (не менее) - 7,0 м/с2;
Установившееся замедление равно:
Jз=9,8*0,8*(18000/18000)=7,84
2. Замедление при торможении на горизонтальном участке дороги (при ц=0,7) варьируется в пределах от 6,79 м/с2 до 6,92 м/с2. Причиной изменения замедления при торможении на горизонтальном участке дороги служит уменьшение силы сопротивления воздуха.
3. Приближенный расчет и анализ замедления, тормозного и остановочного пути
В данном разделе изложим алгоритм, численные примеры, результаты приближенного расчета (т. е. без учета силы сопротивления воздуха и вращающихся масс) и анализа замедления, тормозного и остановочного пути.
Представим численные примеры приближенного расчета тормозного пути при коэффициенте сцеплении ц=0,7:
· Начальная скорость равна 26,4 м/с;
· Коэффициент сцепления равен 0,7;
· Угол продольного наклона дороги равен 0 град.;
· Замедление равно:
Jз=g*ц*(mтор/ma) (4.28)
где Jз - замедление, м/с2;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
ц - коэффициент сцепления;
mтор - масса приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
m - масса груженого АТС, кг.
Jз=9,8*0,7*(18000/18000)=0,68
· Тормозной путь равен:
Sт=Vн2/(2*Jз) (4.29)
где Sт - тормозной путь, м;
Vн - начальная скорость торможения, м/с;
Jз - замедление, м/с2.
Sт=26,42/(2*0,68)=512,4
Представим в таблице 4.4 результаты приближенного расчета показателей тормозных свойств автомобиля Урал 4320.
Таблица 4.4 - Результаты расчета показателей тормозных свойств АТС МАЗ 104С
Результат расчета показателей тормозных свойств автобуса МАЗ 104С |
||||||||
№ пп |
mа, кг |
mтор, кг |
Vн, м/с |
ц |
б, град |
Jз, м/с2 |
Sт, м |
|
1 |
18000 |
18000 |
21,9 |
0,7 |
0 |
6,86 |
34,96 |
|
2 |
18000 |
18000 |
21,9 |
0,7 |
3,8 |
7,43 |
32,27 |
|
3 |
18000 |
18000 |
21,9 |
0,7 |
-3,8 |
6,26 |
38,30 |
|
4 |
13950 |
5950 |
18,6 |
0,8 |
0 |
2,09 |
82,77 |
Представим алгоритм и численные примеры расчета остановочного пути автобуса МАЗ 104С.
Представим расчет первой строки в таблице 4.6:
· Коэффициент сцепления ц=0,7;
· Продольный уклон дороги i=6 %;
· Угол продольного наклона дороги б=2 град.;
· Замедление:
Jзс=(g*(mтор*cosб*ц+ ma*sinб)+PB)/(ma*д) (4.32)
где ma - фактическая масса АТС, кг;
PB - сила сопротивления воздуха, Н;
mтор - масса, приходящаяся на заторможенные колеса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
б - угол продольного наклона дороги (б=0°);
ц - коэффициент сцепления.
Jз=(9,8*(18000*cos(2)*0,5+18000*sin(2))+ 2187,53)/(18000*1,01)=5,31
· Путь за время реакции водителя:
Sp=Vн*tp (4.33)
где Sp - путь за время реакции водителя, м;
Vн - начальная скорость, м/с;
tp - время реакции водителя (0,5…1,5 с.).
Sp=26,4*1=26,4
· Путь, проходимый за время приведения тормозов в действие:
Sс=Vн*tс (4.34)
где Sс - путь, проходимый за время приведения тормозов в действие, м;
Vн - начальная скорость, м/с;
tс - время приведения в действие (не более 0,2 с.).
Sс=26,4*0,2=5,28
· Путь, проходимый за время нарастания тормозных сил до максимального значения:
Sн=(Vн-0,5*?Vн)*tн (4.35)
где Sн - путь, проходимый за время нарастания тормозных сил до максимального значения, м;
Vн - начальная скорость, м/с;
?Vн - снижение скорости за время tн, м/с;
tн - время нарастания тормозных сил, с.
Sн=(26,4-0,5*0,9432)*0,25=6,48
· Тормозной путь равен:
Sт=V2н/(2*Jз) (4.36)
где Vн - начальная скорость, м/с;
Jз - замедление, м/с2.
Sт=26,42/(2*5,31)=65,62
· Остановочный путь:
Sо=Sp+Sc+Sн+Sт (4.37)
So=26,4+5,28+6,48+65,62=103,78
Представим результаты расчета остановочного пути автомобиля МАЗ 104С в таблице 4.6.
Таблица 4.6 - Результаты расчета остановочного пути автомобиля Урал 4320
Заторможенные колеса |
Дорожные условия |
Результаты расчета |
||||||||
ц |
i, % |
б, град |
j, м/с2 |
Sp, м |
Sс, м |
Sн, м |
Sт, м |
Sо, м |
||
Одиночный автомобиль |
||||||||||
Все колеса |
0,5 |
8 |
5 |
12,42 |
34,4 |
2,62 |
3,18 |
6,91 |
47,11 |
|
Все колеса |
0,5 |
-8 |
-5 |
4,13 |
34,4 |
2,62 |
3,18 |
20,77 |
60,96 |
|
Все колеса |
0,5 |
0 |
0 |
3,94 |
34,4 |
2,62 |
3,18 |
21,78 |
61,98 |
|
Все колеса |
0,2 |
0 |
0 |
2,02 |
34,4 |
2,62 |
3,18 |
42,53 |
82,72 |
|
Все колеса |
0,4 |
0 |
0 |
3,94 |
34,4 |
2,62 |
3,18 |
21,78 |
61,98 |
|
Все колеса |
0,6 |
0 |
0 |
5,86 |
34,4 |
2,62 |
3,18 |
14,64 |
54,84 |
|
Все колеса |
0,8 |
0 |
0 |
7,78 |
34,4 |
2,62 |
3,18 |
11,03 |
51,22 |
Далее на рисунке 4.3 представим графическую зависимость тормозного пути от коэффициента сцепления.
Рисунок 4.3 - Зависимость тормозного пути от коэффициента сцепления
Анализ полученных результатов приближенных расчетов замедления, тормозного и остановочного пути представим следующими фактами:
4. Устойчивость АТС МАЗ 104С
В данном разделе будет оцениваться устойчивость АТС МАЗ 104С посредством критических углов бокового крена по опрокидыванию и скольжению, а так же критических (предельных) скоростей установившегося криволинейного движения по боковому опрокидыванию.
Для оценки устойчивости АТС необходимо решить следующие задачи:
1. Сформировать дополнительный массив исходных данных;
2. Определить критический (предельный) угол бокового крена по опрокидыванию неподвижного АТС МАЗ 104С;
3. Определить критический угол бокового крена по скольжению (заносу) неподвижного АТС МАЗ 104С при условиях:
3.1 при коэффициенте сцепления равном ц=0,2;
3.2 при коэффициенте сцепления равном ц=0,6;
3.3 при коэффициенте сцепления равном ц=0,7;
3.4 при коэффициенте сцепления равном ц=0,8;
4. Определить критическую скорость установившегося криволинейного движения по опрокидыванию:
4.1 При отсутствии поперечного уклона в=0°:
4.1.1 при минимальном радиусе поворота Rмин=12 м.;
4.1.2 при среднем радиусе поворота Rсред=119 м.;
4.1.3 при заданном радиусе поворота Rзад=250 м.
5. Определить критическую скорость установившегося криволинейного движения по заносу (боковому скольжению).
5.1 При отсутствии поперечного уклона в=0°:
5.1.1 при минимальном радиусе поворота Rмин=12 м. и коэффициенте сцепления ц=0,2;
5.1.2 при минимальном радиусе поворота Rмин=12 м. и коэффициенте сцепления ц=0,6;
5.1.3 при минимальном радиусе поворота Rмин=12 м. и коэффициенте сцепления ц=0,7;
5.1.4 при минимальном радиусе поворота Rмин=12 м. и коэффициенте сцепления ц=0,8;
5.1.4 при среднем радиусе поворота Rсред=10,8 м. и коэффициенте сцепления ц=0,8;
5.1.5 при заданном радиусе поворота Rзад=250 м. и коэффициенте сцепления ц=0,8;
4.1Расчет и анализ показателей поперечной устойчивости АТС Урал 4320
Массив исходных данных формируется с помощью данных таблиц 1.1.1; 1.2.1; 2.1.
Таблица 5.1 - массив исходных данных для расчета показателей устойчивости АТС Урал 4320
Параметр |
Размерность |
Значение |
|
Автомобиль |
|||
Масса с грузом mт |
кг |
18000 |
|
в т. ч. на переднюю ось m1 |
кг |
6500 |
|
заднюю ось m2 |
кг |
11500 |
|
Ширина колеи Вт |
м |
2,6 |
|
База Lт |
м |
2,14 |
|
Длина дышла прицепа Lд |
м |
- |
|
Высота центра масс hцм |
м |
0,76 |
|
Боковая площадь Fб |
м2 |
35,5 |
|
Основной радиус поворота (min) R |
м |
12 |
|
Радиус кривых дороги в плане Rзад |
м |
250 |
|
Угол поперечного уклона, в |
град |
15 |
|
Коэффициент сцепления, цmin |
- |
0,2 |
|
цзад |
- |
0,7 |
|
цmax |
- |
0,8 |
|
Коэффициент Сy |
- |
0,7 |
|
Плотность воздуха сВ |
кг/м3 |
1,205 |
Далее представим расчетные схемы на рисунках 5.1 и 5.2, а так же алгоритм и численные примеры расчета критических углов бокового крена по опрокидыванию и скольжению.
Первым шагом определим средний угол управляемых колес:
и=arctg(L/R) (5.1)
где и - средний угол управляемых колес, °;
L - база автомобиля, м;
R - радиус поворота, м.
Для движения по кривой минимального радиуса поворота средний угол управляемых колес равен:
и=arctg(2,12/12)=10,01
Для движения по кривой среднего радиуса поворота средний угол управляемых колес равен:
и=arctg(2,14/119)=10,53
Для движения по кривой максимального радиуса поворота средний угол управляемых колес равен:
и=arctg(2,14/250)=0,49
Далее определим критический угол по опрокидыванию для неподвижного автомобиля:
во=arctg(B/2*hа) (5.2)
где во - критический угол по опрокидыванию для неподвижного автомобиля, °;
B - ширина колеи, м;
hа - высота центра масс, м.
во=arctg(2,14/2*0,76)=54,61
Определим критический угол по заносу для неподвижного АТС:
вз=arctg(ц) (5.3)
где вз - критический угол по заносу, °;
ц - коэффициент сцепления.
при коэффициенте сцепления ц=0,2 критический угол по заносу равен:
вз=arctg(0,2)=11,30
при коэффициенте сцепления ц=0,6 критический угол по заносу равен:
вз=arctg(0,6)=30,96
при коэффициенте сцепления ц=0,7 критический угол по заносу равен:
вз=arctg(0,7)=34,99
при коэффициенте сцепления ц=0,8 критический угол по заносу равен:
вз=arctg(0,8)=38,65
Далее представим результаты расчетов критических углов по опрокидыванию и заносу в таблице 5.2 и на графике 5.3.
Таблица 5.2 - Результаты расчета критических углов бокового крена неподвижного АТС Урал 4320
Коэффициент сцепления ц |
Критический угол |
||
по заносу, вкз |
по опрокидыванию вко |
||
0,2 |
11,30 |
54,61 |
|
0,6 |
30,96 |
||
0,7 |
34,99 |
||
0,8 |
38,65 |
На рисунке 5.3 представим графическую зависимость критического угла по заносу от коэффициента сцепления.
Рисунок 5.3 - Зависимость критического угла бокового крена по заносу от коэффициента сцепления
Представим алгоритм и численные примеры расчета критических скоростей по опрокидыванию и заносу.
Рассчитаем критические скорости криволинейного движения по заносу:
Vз= (5.4)
где Vз - критические скорости криволинейного движения по заносу, м/с;
- база автомобиля, м;
и - средний угол управляемых колес, град.;
ц - коэффициент сцепления;
в - угол поперечного уклона.
Для движения по поверхности с коэффициентом сцепления 0,2 и минимальным радиусом равным 12 метров критическая скорость по заносу равна:
Vз==2,50 м/с
Для движения по поверхности с коэффициентом сцепления 0,6 и минимальным радиусом равным 12 метров критическая скорость по заносу равна:
Vз==4,33 м/с
Для движения по поверхности с коэффициентом сцепления 0,7 и минимальным радиусом равным 12 метров критическая скорость по заносу равна:
Vз==4,68 м/с
Для движения по поверхности с коэффициентом сцепления 0,8 и минимальным радиусом равным 12 метров критическая скорость по заносу равна:
Vз==5,01 м/с
Для движения по поверхности с коэффициентом сцепления 0,8 и средним радиусом равным 119 метров критическая скорость по заносу равна:
Vз==2,89 м/с
Далее представим примеры расчета критических скоростей по опрокидыванию:
VКО= (5.5)
где VКО - критическая скорость по опрокидыванию, м/с;
- база автомобиля, м;
- средний угол управляемых колес;
В - ширина колеи колес, м;
- высота центра масс, м;
в - угол поперечного уклона, град.
для движения по кривой с минимальным радиусом поворота 12 метров:
VКО==12 м/с
для движения по кривой со средним радиусом поворота 294,6 метров:
VКО==14 м/с
для движения по кривой с максимальным радиусом поворота 250 метров:
VКО==16 м/с
Далее представим результаты расчета критических скоростей по опрокидыванию и заносу в таблице 5.3. Так же на рисунках 5.4 и 5.5 представим зависимости критической скорости по заносу от коэффициента сцепления и критической скорости от основного радиуса поворота соответственно.
Таблица 5.3 - Результаты расчета критических скоростей криволинейного движения автомобиля Урал 4320
Коэффициент сцепления, ц |
Радиус поворота, R |
Критическая скорость |
||
по заносу, Vкз |
По опрокидыванию, Vоп |
|||
0,2 |
12 |
2,50 |
8 |
|
0,6 |
12 |
4,33 |
8,5 |
|
0,7 |
12 |
4,68 |
9 |
|
0,8 |
12 |
5,01 |
12 |
|
0,8 |
119 |
2,89 |
14 |
|
0,8 |
250 |
5,58 |
16 |
Представим график зависимости критической скорости по заносу от коэффициента сцепления.
Рисунок 5.4 - зависимость критической скорости по заносу от коэффициента сцепления при R=12 м. и в=0
Так же представим на рисунке 5.5 зависимость критической скорости по опрокидыванию и заносу от основного радиуса поворота.
Рисунок 5.5 - Зависимость критической скорости по опрокидыванию и заносу от основного радиуса поворота (при в=0) кривые 1 и 2 - соответственно скорость по опрокидыванию и заносу.
6.Маневренность АТС Урал 4320
В данном разделе курсовой раблты будет оцениваться маневренность автомобиля Урал 4320 с прицепом следующими показателями:
· Шириной ГПД и её составляющими;
· Сдвигом траектории;
· Поворотной шириной по следу колес;
· Углом складывания автопоезда при установившемся круговом движении с минимальным радиусом поворота тягача.
Для оценки маневренности необходимо составить дополнительный массив исходных данных и определить показатели графическим методом.
6.1Определение и анализ показателей маневренности АТС Урал 4320
В данном разделе представим массив исходных данных, формируя его с помощью данных из таблицы 1.1.1, а так же путем выбора прицепа подходяшщего для данного автомобиля.
Таблица 6.1 - Массив исходных данных дял определения маневренности АТС Урал 4320
Параметр |
Размерность |
Значение |
||
Тягач |
Прицеп |
|||
Минимальный радиус траектории наружного колеса R1 |
м |
11,5 |
||
База L1 |
м |
2,14 |
||
Ширина колеи: колес передней оси B1, В3 |
м |
2,0 |
||
колес задней оси В2 |
м |
1,8 |
||
Габаритные размеры: длина Lгт, |
м |
12 |
||
ширина Вгт, |
м |
2,5 |
||
Передний свес |
м |
2,6 |
||
Задний свес |
м |
3,3 |
Определять показатели маневренности будем определять графическим методом по масштабной схеме на рисунке 6.1.
Представим результаты анализа полученных данных следующими выводами:
1 Ширина ГПД автопоезда увеличится за счет наружной составляющей в раза.
2 Прицепное звено увеличивает ширину автопоезда в раза, за счет внутренней составляющей.
3 Для поворота автомобиля Урал 4320 в составе автопоезда на 180 градусов с радиусом поворота 10,8 метра, необходима проезжая часть шириной метров.
4 Ширина ГПД автопоезда при увеличении длины дышла прицепа будет увеличиваться за счет внутренней составляющей.
5 Ширина ГПД автопоезда при увеличении плеча сцепного устройства до определенного значения изменяться не будет, в дальнейшем будет увеличиваться за счет внешней составляющей.
Представим в таблице 6.2 результаты определения показателей маневренности при круговом движении АТС МАЗ 104С при круговом движении с минимальным радиусом поворота.
Таблица 6.2 - Результаты определения показателей маневренности при круговом движении АТС Урал 4320 при круговом движении с минимальным радиусом поворота.
Показатель |
Размерность |
Значение |
|||
Тягач |
Прицеп |
Автопоезд |
|||
Ширина ГПД (при Rmin=6,55 м) |
м |
||||
Ширина составляющей ГПД: |
м |
||||
Внутренний АВ |
|||||
Наружный АН |
м |
||||
Сдвиг траектории Ск |
м |
||||
Поворотная ширина по следу колес Впов |
м |
Список используемых источников
1. Практикум по теории движения автомобиля: Учеб. пособие / В.Г. Анопченко. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 83 с.
2. Техника транспорта, обслуживание и ремонт. Анализ эксплуатационных свойств автомобиля. / Сост. В.Г. Анопченко. - Красноярск: ИПЦ СФУ, 2007 - 45 с.
3. Официальный сайт завода изготовителя МАЗ / Модельный ряд / автобусы пригородные и междугородние/ Технические характеристики http://www.maz.by/)
4. МАЗ//Узлы и агрегаты/ КПП (http://bytrans.net/bus/maz104.html_
5. Официальный сайт двигателей ЯМЗ (http://www.yamz.ru/)
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. КПД и передаточные числа трансмиссии. Построение динамического паспорта. Исчисление показателей тяговой характеристики. Оценка разгонных свойств АТС. Топливно-экономическая характеристика.
курсовая работа [892,4 K], добавлен 12.01.2016Описание модели автобуса особо малого класса РАФ-2203. Тягово-сцепные показатели автомобиля в различных дорожных условиях. Определение скоростных характеристик. Силовой и мощностной баланс, динамический паспорт автомобиля, его тяговые возможности.
дипломная работа [645,9 K], добавлен 01.06.2015Исследование эксплуатационных свойств отечественного автомобиля УАЗ 3741 и его зарубежного аналога Volkswagen Transporter T4. Расчет тягово-скоростных и тормозных свойств автомобилей. Сравнительный анализ, построение графиков, кинематическая схема.
курсовая работа [822,7 K], добавлен 16.11.2010Правильная оценка алгоритмов регулирования скоростных и тормозных режимов и их применение в управлении автомобилем. Расчет показателей тягово-скоростных свойств автомобиля. Вычисление расстояния видимости дороги водителем для темного времени с фарами.
курсовая работа [47,5 K], добавлен 30.06.2013Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Методика и этапы расчета сил сопротивления движению, тяговой силы, ускорений и разгона автомобиля, топливной экономичности, тормозных свойств исследуемой машины. Построение динамического паспорта.
курсовая работа [178,6 K], добавлен 17.02.2012Построение динамического паспорта автомобиля. Определение параметров силовой передачи. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Мощностной баланс автомобиля. Ускорение при разгоне. Время и путь разгона. Топливная экономичность двигателя.
курсовая работа [706,7 K], добавлен 22.12.2013Анализ компоновочных схем грузовых автомобилей и выбор прототипа. Выбор и оценка параметра тягового расчета. Полная масса автомобиля и распределение ее по осям. Определение оценочных параметров тягово-скоростных свойств и топливной экономичности.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 26.01.2014Построение внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля с использованием эмпирической формулы. Оценка показателей разгона автомобиля, графики ускорений, времени и пути разгона. График мощностного баланса, анализ тягово-скоростных свойств.
курсовая работа [146,1 K], добавлен 10.04.2012Характеристика тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение мощности двигателя, вместимости и параметров платформы. Выбор колесной формулы автомобиля и геометрических параметров колес. Тормозные свойства автомобиля и его топливная экономичность.
курсовая работа [56,8 K], добавлен 11.09.2010Определение основных параметров автомобиля, двигателя и трансмиссии. Оптимизация мощности двигателя и количества ступеней коробки передач, а также передаточных чисел коробки передач. Характеристики тягово-скоростных свойств и топливной экономичности.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.12.2013