Результаты математического моделирования и оценки тягово-скоростных и сцепных качеств экспериментального подвижного агрегата транспортно-перегрузочного и транспортно-установочного оборудования ракетного комплекса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Результаты математического моделирования и оценки тягово-скоростных и сцепных качеств экспериментального подвижного агрегата транспортно-перегрузочного и транспортно-установочного оборудования ракетного комплекса

Бритвин Л.Н.

д-р техн. наук, проф. МАДИ

Аннотация

В данной статье приводятся расчетные соотношения и результаты оценки достижимых тягово-скоростных и сцепных качеств при создании экспериментальных образцов большегрузных транспортных средств: полуприцепов, прицепов, самоходных платформ.

Ключевые слова: расчёт, эксперимент, результаты, математическое, сцепные качества, агрегат, оборудование, моделирование, оценка, транспорт, скоростные качества, подвижный агрегат, РК, ракетный комплекс, транспортно-перегрузочное оборудование, транспортно-установочное оборудование, большегрузное транспортное средство, полуприцеп, прицеп, самоходная платформа.

Annotation

This article presents the calculated ratios and evaluation results achievable speed and trailer coupling characteristics when creating experimental models of heavy vehicles: semi-trailers, self-propelled platforms.

Keywords: calculation, experiment, results, mathematical, coupling qualities, unit, equipment, modeling, assessment, transport, high-speed qualities, mobile unit, RK, missile system, transport and reloading equipment, transport and adjusting equipment, heavy-load vehicle, semi-trailer, trailer, self-propelled platform.

Введение

На сегодняшний день наблюдается активное развитие ракетно-космической и боевой ракетной техники. Участие государства в международной космической деятельности свидетельствует о его высоком научном и промышленном уровне. Огромное значение в развитии данных направлений играет разработка актуальных и инновационных технических решений, подкреплённых теоретическими и практическими экспериментальными исследованиями и разработками. В статье приведены результаты математического моделирования и оценки тягово-скоростных и сцепных качеств экспериментального подвижного агрегата транспортно-перегрузочного и транспортно-установочного оборудования ракетного комплекса, которые легли в основу разработки экспериментального образца.

Тягово-скоростные и сцепные качества БТС

прицеп самоходный платформа ракетный

Исходным соотношением для определения тягово-скоростных качеств является уравнение мощностного баланса большегрузного транспортного средства (далее БТС), которое в простейшем виде вводится к выражению:

,(1)

где -- полная масса БТС,

-- суммарный коэффициент сопротивления движению,

-- скорость движения БТС,

-- суммарная номинальная мощность энергоустановок,

-- коэффициент свободной мощности ДВС (обычно 0,8 - 0,9)

-- общий К.П.Д. трансмиссии (около 0,6).

Коэффициент сопротивления движению определяется по формуле:

(2)

где -- коэффициент сопротивления качению,

-- продольный уклон дороги.

Для определения сцепных качеств используется уравнение силового баланса, которое может быть представлено в виде соотношения:

,(3)

где -- коэффициент сцепления,

-- вертикальная нагрузка (суммарная), на активные колеса БТС.

Связь между грузоподъёмностью БТС и его полной массой может быть установлена с помощью коэффициента использования массы:

(4)

где -- грузоподъёмность,

-- собственная масса полуприцепа, прицепа или самоходной платформы.

Очевидно соотношение:

(5)

где -- полная масса полуприцепа, прицепа или платформы.

При использовании выражения (3) следует иметь в виду, что полная масса отличается от полной массы БТС m на величину полной массы тягача (или тягачей) входящего в состав БТС.

Величину вертикальной нагрузки на колесо удобно представить в виде соотношения:

где -- номинальная нагрузка на шину;

-- коэффициент, учитывающий влияние скорости движения БТС на величину допустимой колесной нагрузки.

Характер зависимости от скорости движения иллюстрируется рис. 1, количественные характеристики зависимости определяются соответствующими нормативными документами на шину (например, ГОСТ 8430-85). Возможно представление зависимости в аналитической форме выражением:

(7)

значения констант подбираются из условия обеспечения кусочно-линейной аппроксимации характеристики b (штриховые прямые на рис. 1).

Вертикальная нагрузка на двухколесную опору определяется по формуле:

Для четырёхколесной опоры следует учитывать требование ГОСТ 12715-83 о снижении на 10% нагрузки на каждую шину при монтаже шин на сдвоенный обод. В этом случае следует пользоваться соотношением:

Осевая нагрузка определяется очевидным соотношением:

(10)

где -- количество колесных опор на оси.

В качестве базовой характеристики дорожных условий можно принять номер категории дороги по СНиП [1], который регламентирует также максимальный продольный уклон автомобильных дорог.

Табл. 1. Характеристики дорожных условий

Значения коэффициентов сопротивления качению для дорог различных технических категорий приведен6ы в отчёте [2]. Характеристики дорожных условий сведены в табл. 1

Полуприцепы

Для БТС в составе седельного тягача и полуприцепа следует учитывать следующие соотношения:

(11)

(12)

где -- полная масса соответственно тягача и полуприцепа,

-- собственная масса тягача,

-- вертикальная нагрузка на ОСУ тягача.

Максимальная скорость БТС получается из уравнения (1):

(13)

где -- минимальный коэффициент сопротивления качению (можно принимать для шин высокого давления =0,015)

Рис.1. Влияние максимальной скорости движения на грузоподъёмность шин (ГОСТ 8430-85)

Допустимая полная масса полуприцепа, при которой обеспечиваются необходимые сцепные качества, может быть получена из соотношения (3):

(14)

где -- минимальный коэффициент сцепления (обычно ),

-- максимальный коэффициент сопротивления движению, определяемый по табл. 1.

Предельные тяговые качества определяются максимальным динамическим фактором БТС, который может быть получен из уравнения (1):

где -- минимальная длительно допустимая скорость движения.

При использовании тягачей КЗКТ-7428 величину можно оценить по формуле:

(16)

где -- минимальное допустимое по условию нагрева передаточное отношение гидротрансформатора,

-- соответственно минимальное и максимальное передаточное число механической трансмиссии тягача.

Подстановкой в соотношение (3) получим выражение:

которое позволяет оценить максимальный коэффициент сцепления, при котором возможно движение БТС с полной реализацией сцепных качеств. Рабочий диапазон значений коэффициента сцепления лежит в пределах от до .

Прицепы

Выражение для определения максимальной скорости БТС, состоящих из тягача (или нескольких тягачей) и прицепа, получается из уравнения (1):

где - количество тягачей в составе БТС.

Наибольшая допустимая по условиям сцепления полная масса прицепа определяется из выражения (3):

(19)

Максимальный динамический фактор получим из уравнения (1):

(20)

а максимальный коэффициент сцепления из соотношения (3):

Самоходные платформы

Используя уравнение (1), получим выражение для оценки максимальной скорости самоходной платформы:

(22)

где

(23)

Из соотношения (3) следует, что:

(24)

где -- количество активных осей платформы,

-- полное количество осей.

Заключение

В статье приведены результаты математического моделирования и оценки тягово-скоростных и сцепных качеств большегрузных транспортных средств на базе полуприцепа, прицепа и самоходной платформы. Данные результаты могут быть использованы в разработке экспериментального подвижного агрегата транспортно-перегрузочного и транспортно-установочного оборудования.

Литература

1. Итоговый отчет по теме НИР 405-68-06. КБ «Мотор», 1975.

2. 454.252016. Расчет предельных нагрузочных режимов систем и узлов большегрузных транспортных средств - RTGIMP. Спецификация. Описание программы. Текст программы. КБ «Мотор», 1989.

3. 3Ф-30-9.00Р05.1 Расчет тяговой характеристики автопоезда.

4. Аксёнов П.В. Многоосные автомобили. 2 изд. М.: Машиностроение, 1989. 280 с.

5. Высоцкий М.С. Прицепы и полуприцепы МАЗ. Устройство, техническое обслуживание, ремонт / Высоцкий М.С., Мартыненко Г.В., Херсонский С.Г., Шишло В.П. - М.: Транспорт, 1978 - 340 с.

Размещено на Allbest.ur