Для вывода уравнения тягового баланса сначала выведем уравнение движения автомобиля. Для этого рассмотрим разгон автомобиля на подъеме.
Спроецируем все силы, действующие на автомобиль, на поверхность дороги:
Подставим в формулу касательные реакции дороги RXIи RX2,, объединим члены с коэффициентом сопротивления качению и члены с ускорением j и, принимая во внимание соотношения f(RZl +RZ2) = Pk, а также коэффициент учета вращающихся масс, получим уравнение движения автомобиля в общем виде:
Где PT —тяговая сила, Pk– сила сопротивления качению, PП – сила сопротивления подъему,PB –сила сопротивления воздуху,Pи–сила инерции.
Запишем это уравнение в следующем виде:
Максимальное значение тяговой силы PTограничено сцеплением колес с дорогой Pkφ=Ga’*φ (где Ga’-сцепной вес авто, или вес приходящийся на ведущие колеса; φ-коэффициент сцепления колеса с дорогой),т.е.
Уравнение тягового баланса трактора.
Тяговый баланс трактора определяет собой равенство между движущей силой Рд и суммой сил сопротивления, действующих на трактор. В соответствии с уравнением движения МТА:
MdV/dt=Pк-(Pкр+Рf±Pa) различают тяговые балансы трактора для установившегося(dV/dt=0) и для неустановившегося(dV/dt¹0) движений.
Установившееся движение имеет место при постоянной рабочей скорости(V=Vp=const) и при достаточном сцеплении движитилей с почвой. Тяговый баланс при этом:
Ркр-тяговое усилие трактора, кН
Рк-касательная сила тяги, Н
Рf-сила сопротивления движению трактора, кН
Рa-сила сопротивления подъему трактора
При разгоне или торможении (dV/dt¹0) на трактор дополнительно действуют сила энергии агрегата:
m-масса агрегата, кг
При неустановившемся движении тяговый баланс:
Знак «+» перед Ри принимают при разгоне и наоборот.
Сила инерции Ри в процессе работы МТА способствует плавному преодолению кратковременных перегрузок без резких колебаний скорости.
Дата добавления: 2015-09-10 ; просмотров: 186 | Нарушение авторских прав
Видео:#П.4 Уравнение баланса мощностей / мощность потребителя / мощность генератораСкачать
Составляющие тягового баланса автомобиля
Законы движения автомобиля могут быть аналитически установлены, если известны силы, действующие на автомобиль в процессе его движения. Эти силы подразделяются на две группы: силы движущие и силы сопротивления.
Силами, движущими автомобиль, являются окружные (тангенциальные) силы, возникающих на шинах ведущих колес в точках соприкосновения их с дорогой в результате передачи вращающего момента Ме от двигателя к колесам. Результирующую составляющую этих сил называют тяговой силой (касательной силой тяги) на ведущих колесах.
Сумма сил ΣРi внешних сопротивлений, испытываемых автомобилем при движении, включает в себя силы отдельные виды сопротивлений. К ним относятся: сила сопротивления качению Рf, сила сопротивления подъему Рh, сила сопротивления воздуха Рw и сила сопротивления ускорению Рj, которая обусловлена не только массой поступательно движущихся частей автомобиля, но и массами его вращающихся элементов конструкции (двигателя, трансмиссии и колес).
Касательная сила тяги
Между колесами и поверхностью, по которой движется автомобиль, под действием ведущего момента Мк, подведенного к ведущим колесам, возникает тяговое усилие, так называемая касательная сила тяги (Рк). Её можно подсчитать при известной характеристике двигателя по формуле:
где rк — радиус приложения силы Рк (радиус качения колеса).
uкп — передаточное число коробки передач;
u0 — передаточное число главной передачи (ведущего моста);
ηТ — КПД, учитывающий потери энергии в трансмиссии.
Касательная сила тяги представляет собой реакцию со стороны почвы или поверхности дороги, действующую на ведущие колеса в направлении движения машины.
Учитывая, что крутящий момент двигателя с учетом его характеристики изменяется в зависимости от его мощности Nе и угловой скорости ω коленчатого вала, можно воспользоваться также следующей формулой:
Таким образом, величина касательной силы тяги на ведущих колесах изменяется прямо пропорционально мощности двигателя, передаточному числу коробки передач uкп и главной передачи (ведущего моста) u0 и обратно пропорционально радиусу качения rк ведущего колеса и угловой скорости ω (частоте вращения) вала двигателя.
Величина реакции почвы, направленная в сторону движения машины, численно равна сумме сил сопротивления движению автомобиля. На твердой недеформируемой поверхности дороги реакция, вызываемая вращением ведущих колес, зависит от величины силы трения между колесами и дорогой. При движении по мягкой почве протектор шины вдавливается в грунт и, кроме сил трения, в почве возникают горизонтальные реакции благодаря сцеплению выступающего рисунка протектора с почвой.
Следовательно, максимально возможная величина касательной силы тяги ограничивается силой сцепления ведущих колес Рφ автомобиля с почвой:
Сцепные качества автомобиля характеризуются коэффициентом использования сцепления (коэффициентом сцепления) φ.
Для автомобилей с одним ведущим мостом коэффициент использования сцепления определяется по формуле:
,
где Gφ – вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса (сцепной вес), Н.
Для автомобилей, у которых все колеса – ведущие (Gφ = G), коэффициент сцепления φ равен:
,
где Рк – тяговое усилие на ведущих колесах автомобиля, Н;
G – вес (сила тяжести) автомобиля (G = mg), Н.
Если касательная сила тяги, реализуемая двигателем, превосходит величину возможной силы сцепления, то наступает буксование, полное или частичное проскальзывание ведущих колес. Движение автомобиля становится невозможным или происходит с большой потерей поступательной скорости. При работах автотягача на грунтовых дорогах с прицепом, как правило, имеет место буксование, вызванное возникновением сравнительно больших по величине горизонтальных реакций, которые вызывают некоторое смятие и сдвиг почвы, и соответствующую потерю скорости движения автомобиля.
Наибольшая касательная сила тяги, которая может быть реализована по условиям сцепления с почвой, не является постоянной величиной и зависит от условий эксплуатации автомобиля, физико-механических свойств грунта или дороги, а также от нагрузки, приходящейся на ведущие колеса.
Скорость поступательного движения машины (v, м/с) без буксования определяется угловой скоростью вращения ведущих колес (ωк, с -1 ), радиусом их качения (rк , м):
, м/с.
Так как скорости 1 м/с соответствует скорость 3,6 км/ч, а ω=πn/30, то:
, км/ч.
Таким образом, каждой величине угловой скорости коленчатого вала двигателя ω (или его частоте вращения n) соответствует на данной передаче определенная сила тяги на ведущих колесах автомобиля и определенная скорость (v).
Силы сопротивления движению автомобиля
Анализ сил сопротивления движению автомобиля позволяет установить, какая часть мощности, передаваемая от двигателя, может быть использована полезно и из каких составляющих состоит общее сопротивление движению.
Выше отмечалось, что на автомобиль в общем случае движения действуют следующие силы сопротивления:
1) сопротивление качению ( Рf );
2) сопротивление воздуха ( Рw );
3) сопротивление подъему ( Рh );
4) сопротивление разгону ( Рj );
5) тяговое (крюковое) сопротивление прицепа ( Ркр).
Видео:Силы действующие на автомобиль при движении Подробный видеоурокСкачать
Тяговый баланс тракторов и автомобилей
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Описание презентации по отдельным слайдам:
1. Уравнение тягового баланса
2. Силы и моменты, действующие на колесную машину
3. Силы сопротивления качению и подъему
5. Сила сопротивления воздуха
6. Тяговое усилие ТЕМА ЛЕКЦИИ
Тяговый баланс трактора и автомобиля
Уравнение тягового баланса Уравнение тягового баланса показывает соотношение между движущими силами и силами сопротивления движению сила сопротивления качению Pf сила инерции Pj Движущей силой является касательная сила тяги Pк Pк = Pf + Pa + Pj + Pв + Pкр Силами сопротивления движению являются: сила сопротивления подъему Pa сила сопротивления воздуха Pв тяговое усилие Pкр В левой части уравнения располагаются движущие силы, в правой – силы сопротивления движению
Значимость уравнения тягового баланса Уравнение тягового баланса позволяет: Pк = Pf + Pa + Pj + Pв + Pкр 1. Определить силу, необходимую для движения в заданных условиях 2. Определить наихудшие условия движения по поверхности 3. Определить максимальные углы подъема, преодолеваемые машиной 4. Оценить разгонные качества автомобиля 5. Определить максимальную скорость движения автомобиля 6. Оценить тяговые качества трактора
L a На колесную машину в движении действуют следующие силы и моменты:
L a M о момент на ведущей оси Мo = Мд iтр hтр
Силы сопротивления качению и подъему Сила сопротивления качению складывается из сопротивления качению передних и задних колес для трактора для автомобиля Сила сопротивления подъему
При рассмотрении тягового баланса автомобиля силы сопротивления качению и подъему объединяют в силу дорожного сопротивления yпр – приведенный коэффициент дорожного сопротивления для a L H тогда i – уклон дороги
Силы инерции Сила инерции складывается из инерции поступательно движущихся масс и вращающихся масс (1)
Силы инерции Сила инерции складывается из инерции поступательно движущихся масс и вращающихся масс (1) Сила инерции поступательно движущихся масс (2) Момент инерции ведущих колес (3) Приведенный момент инерции двигателя (4) Момент инерции двигателя (5) Угловое ускорение коленчатого вала двигателя Угловая скорость коленчатого вала двигателя Угловая скорость ведущих колес Линейное ускорение автомобиля
После подстановки (5) в (4) (6) По аналогии с (6) Приведенный момент инерции трансмиссии (7) Момент инерции задних колес (8) (9) (10) (11) Момент инерции передних колес После подстановки (6),(7),(8) в (3), затем (2),(3),(9) в (1)
Сила инерции dвр – коэффициент учета вращающихся масс , который показывает, во сколько раз сила, необходимая для разгона автомобиля с заданным ускорением больше, чем сила, необходимая для разгона его массы Iо – момент инерции колес Коэффициент учета вращающихся масс: 1. Всегда больше единицы 2. Зависит от включенной передачи 3. Зависит от загрузки автомобиля dвр
Сила инерции dвр – коэффициент учета вращающихся масс , который показывает, во сколько раз сила, необходимая для разгона автомобиля с заданным ускорением больше, чем сила, необходимая для разгона его массы Iо – момент инерции колес Коэффициент учета вращающихся масс: 1. Всегда больше единицы 2. Зависит от включенной передачи 3. Зависит от загрузки автомобиля dвр
Силы сопротивления воздуха Сопротивление воздуха складывается из следующих составляющих: 1. Лобовое сопротивление 2. Завихрения воздуха Сопротивление формы 50..60% 3. Трение воздуха о поверхность 5..10% 4. Внутренние сопротивления 10..15% 5. Индуцируемое сопротивление 10..15% 6. Дополнительные сопротивления до 15% Y Z X
Влияние формы тела на сопротивление воздуха 100% 40% 85% 28% Влияние формы обтекателей на сопротивление воздуха грузового автомобиля (фургона) 100% 81% 89% 70% Полуприцеп увеличивает сопротивление воздуха на 10%, прицеп – на 20..30%
Сила сопротивления воздуха зависит от коэффициента обтекаемости cx, площади лобового сопротивления F и скоростного напора q Скоростной напор равен кинетической энергии одного кубометра воздуха, движущегося со скоростью автомобиля Коэффициент сопротивления воздуха соответствует силе сопротивления воздуха, действующей на 1 м2 площади лобового сопротивления автомобиля, движущегося с относительной скоростью 1 м/с V (км/ч) = 3,6 v (м/с) м2 км/ч ρв – плотность воздуха, кг/м3 v – скорость автомобиля, м/с , Н
P М y Тяговое усилие Тяговое усилие Pкр — горизонтальная составляющая силы сопротивления рабочей машины Pм, приложенная в [условной] точке прицепа Прицепная машина (2D) Прицепная машина (3D) А P’ М P h А P М g P КР P V P КР g P V
Навесная машина МЦВ МЦВ – мгновенный центр вращения G М Gм – сила тяжести навесной машины R C Q Rc – сила сопротивления рабочих органов Y М X М Xм,Yм – горизонтальная и вертикальная реакции на опорные колеса машины F Н F В Fв,Fн – усилия в верхней и нижних тягах навесного устройства F В F Н P М A P КР P V g F Н X d В d Н F Н Y F В Y F В X B C D E
Гидравлическая навесная система Силовой позиционный регулятор Гидроподъемник Электрогидравлическая BOSCH
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Сейчас обучается 140 человек из 48 регионов
Курс профессиональной переподготовки
Пожарная безопасность
Сейчас обучается 131 человек из 45 регионов
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Сейчас обучается 251 человек из 56 регионов
«Мотивация здорового образа жизни. Организация секций»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Для всех учеников 1-11 классов и дошкольников
Интересные задания по 16 предметам
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Видео:Автомобили. Эксплуатационные свойства автомобиляСкачать
Дистанционные курсы для педагогов
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
33 конкурса для учеников 1–11 классов и дошкольников от проекта «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 841 620 материалов в базе
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Другие материалы
29.12.2020
141
0
29.12.2020
218
0
29.12.2020
358
6
29.12.2020
1435
17
29.12.2020
639
2
29.12.2020
1061
28
29.12.2020
1781
64
29.12.2020
1307
59
«Учись, играя: эффективное обучение иностранным языкам дошкольников»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Добавить в избранное
28.02.2020 792
PPTX 1.5 мбайт
6 скачиваний
Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Насыров Руслан Рифович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
На сайте: 1 год и 3 месяца
Подписчики: 0
Всего просмотров: 31064
Всего материалов: 229
Московский институт профессиональной переподготовки и повышения квалификации педагогов
Видео:Экскурс в теорию автомобиля. Часть №1Скачать
Дистанционные курсы для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Минпросвещения рекомендует школьникам сдавать телефоны перед входом в школу
Время чтения: 1 минута
С 1 сентября в российских школах будут исполнять гимн России
Время чтения: 1 минута
Российские школьники начнут изучать историю с первого класса
Время чтения: 1 минута
Госдума рассматривает проект о регулировании «продленок» в школах
Время чтения: 1 минута
Около 20% детей до 15 лет не воспринимают прочитанную информацию
Время чтения: 1 минута
Инфофорум о буллинге в школе: итоги и ключевые идеи
Время чтения: 6 минут
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
,
,
, м/с.
, км/ч.
