Тягово-динамический расчет автомобиля УАЗ-31512. Курсовая работа (т). Транспорт, грузоперевозки.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Тягово-динамический расчет автомобиля УАЗ-31512
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Федеральное
агентство по образованию Российской Федерации
Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
Южно-Уральский
государственный университет
Тягово-динамический
расчет автомобиля УАЗ-31512
Тяговый расчет автомобиля с механической
трансмиссией: Курсовая работа по теории автомобиля. - Челябинск: ЮУрГУ, 2011 г.
- 33 стр., библиография 2 наименования.
В работе изложены методы расчетов параметров
автомобиля, обеспечивающие заданные тягово-скоростные свойства, и методика
расчета оценочных характеристик.
В расчетах показан метод нахождения оптимального
варианта конструктивной схемы автомобиля: тип двигателя, его расположение,
схему и тип трансмиссии, развесовку и колесную формулу, определение
характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые
тягово-скоростные свойства, автомобиля в заданных условиях эксплуатации. В
работе проведен анализ тяговых и динамических качеств будущего автомобиля.
.1
Определение полной массы автомобиля
.
Выбор двигателя и построение его внешней скоростной характеристики
.
Определение передаточного числа главной передачи
.
Выбор числа передач и определение передаточных чисел коробки передач
.
Тяговая и динамическая характеристика автомобиля
.
Определение времени и пути разгона
.
Топливная экономичность автомобиля
Тягово-скоростные свойства автомобиля - это
совокупность свойств, определяющих выходные характеристики его прямолинейного
движения в различных условиях, при работе двигателя на внешней скоростной
характеристике.
Тяговый режим характеризуется передачей мощности
от двигателя к ведущим колесам достаточной для преодоления сопротивления
движению. Скорость движения автомобиля выбирают, исходя из эксплуатационных
условий.
К показателям выходных характеристик, оценивающих
тягово-скоростные свойства автомобиля, относятся: для заданных дорожных условий
максимальная скорость движения, максимальное ускорение, максимальные
преодолеваемые подъемы и минимальное время разгона до определенной скорости.
Тягово-скоростные свойства имеют важное значение
при эксплуатации автомобиля. Они во многом определяют его среднюю скорость и
производительность, которые являются важнейшими его показателями.
Легковой автомобиль с приводом на переднюю и заднюю
ось;
Используется на дорогах общей сети, грунтовым
дорогам и пересеченной местности
- масса снаряженного автомобиля = 1600 кг
максимальный угол подъема,
преодолеваемый автомобилем = 31º
- коэффициент полезного действия
трансмиссии = 0,82
обороты двигателя при максимальной
мощности = 4000
об/мин
распределение веса по осям
автомобиля П/З = 41/59
.1 Определение полной массы автомобиля
Полную массу автомобиля рассчитывают по формуле:
где = 1600 кг - масса снаряженного
автомобиля;
- масса водителя или пассажира, кг;
- масса багажа на одного человека,
кг.
Так как проектируемый автомобиль
предназначен как для движения по дорогам общей сети, так и для движения по
грунтовым дорогам и пересеченной местности, то принимаем колесную формулу 4х4.
Для определения нагрузки на заднюю
ось воспользуемся развесовкой автомобиля-прототипа при полной нагрузке.
где - масса приходящая на заднюю ось
автомобиля
Выбор шин осуществляется по
максимальной скорости и нагрузке на колесо.
Выбираем следующий размер шин:
215/90R15
- отношение высоты профиля к ширине в процентах
- посадочный диаметр, соответствующий диаметру
обода колеса в дюймах
Рассчитываем радиус качения колеса с выбранной
шиной:
где - статический радиус колеса,
определяемый по формуле:
= 0,88…0,9 - коэффициент,
учитывающий вертикальную деформацию шин;
3. Выбор двигателя и построение его внешней
скоростной характеристики
В настоящее время на автомобилях наиболее
широкое распространение получили двигатели внутреннего сгорания. На легковых
автомобилях применяют бензиновые двигатели.
Определим максимальную мощность
двигателя . Для этого
сначала найдем мощность двигателя при выбранной максимальной скорости
автомобиля при движении на горизонтальной асфальтобетонной дороге. Мощность
двигателя при рассчитаем
по формуле:
где и - коэффициенты сопротивлению дороги
и КПД трансмиссии при максимальной скорости;
= 0,012...0,015 - коэффициент
сопротивления качения для асфальто-бетона, относящийся к малым скоростям;
А мощность двигателя при выбранной максимальной
скорости:
На транспортных автомобилях,
устанавливается двигатель несколько завышенной мощности для того, чтобы создать
собственную приспосабливаемость его к внешним перегрузкам и уменьшить
количество вынужденных переключений передач.
Для бензиновых двигателей без ограничителя числа
оборотов степень использования равна:
Максимальная мощность двигателя
определим по формуле:
где a, b и c -
коэффициенты, характеризующие тип и конструкцию двигателя внутреннего сгорания
(a = b = c = 1),
Величину двигателя
проектируемого автомобиля используют лишь для сравнения ее с данными существующих
двигателей и установления возможности применения выпускаемых промышленностью
двигателей.
Внешняя скоростная характеристика
может быть получена из решения следующей формулы:
где и - текущие значения мощности и числа
оборотов вала двигателя в минуту;
а, b и с -
коэффициенты, характеризующие тип и конструкцию двигателя внутреннего сгорания,
a = b = c = 1
Зададим в интервале от до еще ряд
значений , находим
соответствующие значения и строим
кривую зависимости , а затем и , имея
ввиду, что:
где - угловая частота вращения
коленчатого вала, 1/с.
Результаты расчета занесем в табл. 1.
Внешняя скоростная
характеристика двигателя
Частота
вращения коленчатого вала , об/минМощность ,
кВтКрутящий момент , Н·м
График зависимости и представлен
на рисунке 1.
Рисунок 1. Внешняя скоростная
характеристика двигателя
Определим рабочий объем (литраж) двигателя по
формуле:
где (кВт) и (об/мин) -
выбираются по внешней скоростной характеристике;
- тактность двигателя, =4 - для
четырехтактного;
- среднее эффективное давление при
максимальной мощности, МПа. Для современных автомобильных двигателей = 0,6...1,6
МПа.
По полученному рабочему объему
двигателя можно установить класс и некоторые характеристики проектируемого
легкового автомобиля. Автомобиль - среднего класса, первой группы.
4. Определение передаточного числа главной
передачи
Так как в техническом задании определена
максимальная скорость движения автомобиля, то передаточное число главной
передачи определяется, исходя из соотношения:
где - обороты коленчатого вала,
соответствующие максимальной скорости
= 1,0 - передаточное число коробки
передач на высшей передаче;
= 1,0 - передаточное число высшей
передачи в раздаточной коробке.
5. Выбор числа передач и определение
передаточных чисел коробки передач
При выборе числа передач в коробке передач
обычно учитывают два фактора:
- чем выше число передач, тем выше динамические
качества автомобиля и меньше расход топлива;
- с увеличением числа передач растут
габариты, металлоемкость и стоимость коробки передач.
Исходя из этого обычно выбирают для легковых
автомобилей при механической трансмиссии 4...5 передач.
Передаточное число первой передачи выбирают
из условия преодоления максимального сопротивления дороги и
отсутствия буксования ведущих колес при заданном значении :
где ; - для полноприводных автомобилей на
низшей передаче в раздаточной коробке.
Передаточное число первой передачи
должно удовлетворять условию обеспечения минимально устойчивой скорости
движения :
где = 700 об/мин - минимальная частота
вращения коленчатого вала, км/ч.
При трехвальной коробке передач
высшую передачу или предшествующую ей обычно выбирают прямой, промежуточные по
геометрической прогрессии по формуле:
где - передаточное число промежуточной
передачи;
m - номер
произвольной промежуточной передачи;
n - номер
расчетной высшей передачи.
Для улучшения разгона автомобиля
учитывают возрастающее сопротивление воздуха при движении на более высоких
скоростях. Практически это осуществляют, уменьшая на 5...15% передаточные числа
промежуточных передач, вычисленных по формулам геометрической прогрессии, до
получения соотношения:
Передаточное число‚ низшей передачи
дополнительной коробки рассчитывают, исходя из условия получения минимальной
скорости:
где - минимальное число оборотов
коленчатого вала в минуту,
6. Тяговая и динамическая характеристика
автомобиля
Тяговая и динамическая
характеристика представляют собой графики зависимостей и на всех
передачах, а также на
горизонтальной дороге, и рассчитываются на основании следующих зависимостей:
сила тяги на колесе
где - передаточное число трансмиссии
при наличии коробки передач, дополнительной коробки и главной передачи;
П = 0 - количество прицепов или
полуприцепов;
- коэффициент, учитывающий влияние
прицепа или полуприцепа на сопротивление воздуха,
- табличное значение коэффициента
сопротивления дороги
Угол подъема, который преодолевает
автомобиль на каждой передаче при разных значениях равномерной скорости и
заданном коэффициенте сопротивления качению определяется по уравнению:
Вычисленные значения запишем в табл. 2.
Строим графики зависимостей и (рис. 2); и (рис. 3).
Рисунок 2. Тяговый баланс автомобиля
Рисунок 3. Динамический баланс
автомобиля
автомобиль двигатель
передача скорость
Время равномерного движения автомобиля обычно
мало по сравнению с общим временем его работы. Например, в городах оно
составляет 15...25% времени движения, от 30 до 45% - ускоренное движение и
30...40% - движение накатом и торможение.
Показателями динамических свойств автомобиля при
неравномерном движении служат величины ускорений, а также путь и время,
необходимые для движения в определенном интервале изменения скорости.
Ускорение движения, которое может развивать
автомобиль при заданных условиях, характеризует приемистость автомобиля: чем
больше ускорение, тем выше при прочих равных условиях средняя скорость движения,
а следовательно, и производительность автомобиля.
Ускорение автомобиля найдем по формуле:
В этом уравнении величина, стоящая в
скобках, определяется по динамическому балансу автомобиля отрезком, заключенным
между кривой динамической характеристики и линией, соответствующей коэффициенту
сопротивления дороги.
Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля
(коэффициент условного увеличения поступательно движущейся массы автомобиля):
где - моменты инерции для легкового
автомобиля
Найденные значения ускорений запишем в табл. 3
Строим кривые зависимости ускорений автомобиля
от скорости движения (рис. 4) и (рис. 5).
Рисунок 5. График обратных ускорений
8. Определение времени и пути разгона
Ускорение, полностью характеризуя способность
автомобиля к быстрому разгону, не дает достаточно наглядного представления о
приемистости автомобиля. Поэтому определяют время и путь разгона, которые
позволяют выявить приемистость автомобиля в более наглядной форме и сравнить
автомобили по этим показателям.
Так как отсутствует аналитическая связь между
обратным ускорением 1/j
и скоростью V, то время разгона
обычно определяют графоаналитически.
Для построения зависимости времени разгона от
скорости всю площадь под кривой 1/j
= f(V)
разбивают вертикальными линиями на участки с интервалом скоростей 10 км/ч.
Для упрощения подсчета площадь каждого участка
заменяют площадью равновеликого участка с высотой
где и - обратные ускорения в начале и в
конце интервала скорости. Тогда для участка, например, при изменении скорости
от до время
разгона:
Аналогично определяются по
остальным участкам.
Путь разгона определяют из
соотношения
Этот интеграл решают также графоаналитически,
используя график t= f(V).
Для построения графика S=
f(V)
эту площадь разбивают горизонтальными линиями на несколько участков. Для
упрощения подсчета площадь каждого участка заменяют площадью равновеликого
участка с тем же основанием и высотой
Здесь и - скорости соответственно в начале
и в конце участка.
Аналогично определяются по
остальным участкам.
Запишем найденные значения точек в
табл. 4
По найденным значениям построим
график и (рис. 6).
Рисунок 6. Время и путь разгона
автомобиля
Для оценки тягово-скоростных свойств и тяговой
экономичности используют уравнение мощностного баланса, которое иллюстрирует
распределение мощности по видам сопротивления:
Разность мощности подводимая к
ведущим колесам есть:
Определим значения мощности,
найденные значения запишем в табл. 5 и в табл. 6.
По найденным значениям построим график
мощностного баланса (рис. 7).
. Топливная экономичность автомобиля
Топливная экономичность
характеризует способность автомобиля выполнять перевозки с минимальным расходом
топлива.
Топливная экономичность зависит от:
совершенства конструкции двигателя и
всего автомобиля;
Для построения графика зависимости
расхода топлива от скорости движения воспользуемся следующей формулой:
Топливную экономичность необходимо
рассчитывать при установившемся и неустановившемся движении. При установившемся
движении расчет ведется на высшей передаче, здесь же необходимо рассчитать
расход топлива при некотором значении ускорения. При неустановившемся движении,
с максимальной интенсивностью разгона строится на каждой передаче.
При установившемся движении скорость
постоянна и ускорение рано нулю:
При неустановившемся движении
скорость не постоянна и ускорение не равно нулю:
Удельный эффективный расход топлива
определяется по следующей формуле:
где - удельный расход топлива при
максимальной мощности
- коэффициент использования мощности
двигателя
- коэффициент использования частоты
вращения коленчатого вала
где U - степень
использования мощности
Е - степень использования оборотов
двигателя
Найденные значения расхода топлива
при установившемся движении представлены в табл. 7
Зададим ускорение j
= 0,153 м/с². Найденные значения
расхода топлива при движения автомобиля на высшей передаче при определенном
ускорении представлены в таблице 8.
Ускорение
j = 0,153 м/с²
не
обеспечивается
По данным табл. 7 и табл. 8 строим экономическую
характеристику (рис. 8).
Рисунок 8. Экономическая
характеристика
Определим расход топлива при
движении на каждой передаче. Найденные значения запишем в табл. 9 и построим
график (рис. 9).
Рисунок 9. Общая экономическая
характеристика
1.
Вахламов В.К. Автомобили: Конструкция и эксплуатационные свойства: учебное
пособие - М.: Издательский центр «Академия», 2009.
.
Галимзянов Р.К. Теория автомобиля: учебное пособие - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ,
2007.
Похожие работы на - Тягово-динамический расчет автомобиля УАЗ-31512 Курсовая работа (т). Транспорт, грузоперевозки.
Реферат по теме Организация дорожного движения
Дипломная работа по теме Свободные экономические зоны Казахстана
Животный Мир России Реферат
Методическое указание по теме Системи виробництва і розподілу енергоносіїв
Перлы Из Сочинений Школьников И Абитуриентов
Реферат по теме Украина в период перестройки и независимости. Первые президенты
Реферат: Эффективное управление персоналом организации
Сочинение по теме Слог
Реферат: Русские женщины 2
Арбитражные Заседатели В Арбитражном Процессе Реферат
Реферат На Тему Образование Киевской Руси В Отечественной И Зарубежной Историографии
Учебное пособие: Методические указания по дисциплине «культурология»
Курсовая работа по теме Идентификация испарителя холодильной машины как объекта управления, синтез и анализ системы автоматического управления
Контрольная работа: Система работы медицинского учреждения
Курсовая работа: Спутниковые системы навигации GPS и ГЛОНАСС
Уголовная ответственность несоверешннолетних
Нужны Ли Перемены В Жизни Человека Сочинение
Раздел Имущества Супругов Диссертация
Четыре Теории Прессы Реферат
Реферат: Боротьба за Українську Помісну Православну Церкву
Реферат: Albania Essay Research Paper Albania one of
Реферат: Международный аспект египетско-израильских отношений на рубеже веков
Реферат: Religion Vs Astronomy Essay Research Paper Religion