Расчет эксплуатационных свойств автомобиля ВАЗ-2103
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
>MП, где g = 9,8 м/с2.
GC = 9,8 1030 =10094 Н = 10,09 кН;
GП = 9,8 1455 = 14259 Н = 14,26 кН.
Вычислим силу сопротивления подъему по формуле:
Pi = i GП.
В задании указано значение коэффициента сопротивления уклону, равное i = 0,015.
Для автомобиля ВАЗ-2103 имеем:
Pi = 0,015 14259 = 213,89 Н
Сила сопротивления качению зависит от скорости V в м/с автомобиля:
Pf = GП f0 (1 + k V2),
где k = 0,000144 Н/(м2/с2) - коэффициент влияния скорости.
Для расчета силы найдем по справочнику максимальную скорость автомобиля, равную VN = 150 км/ч = 41,7 м/с и возьмем значение на 15% большее:
Vmax = 41,7 1,15 = 47,9 м/с
Разобьем интервал скорости (от 0 до максимальной) на пять значений (V1= 0 м/с,
V2= 13 м/с, V3= 24 м/с, V4= 36 м/с, V5= 48 м/с) и посчитаем значения Pf для каждого значения скорости на первом и на втором участке:
На I участке:
Pf1 = 14259 0,015 (1+ 0,000144 02) = 213,89 Н;
Pf2 = 14259 0,015 (1+ 0,000144 132) = 219,09 Н;
Pf3 = 14259 0,015 (1+ 0,000144 242) = 231,63 Н;
Pf4 = 14259 0,015 (1+ 0,000144 362) = 253,8 Н;
Pf5 = 14259 0,015 (1+ 0,000144 482) = 284,85 Н.
На II участке:
Pf1 = 14259 0,012 (1+ 0,000144 02) = 171,1 Н;
Pf2 = 14259 0,012 (1+ 0,000144 132) = 175,28 Н;
Pf3 = 14259 0,012 (1+ 0,000144 242) = 185,3 Н;
Pf4 = 14259 0,012 (1+ 0,000144 362) = 203,05 Н;
Pf5 = 14259 0,012 (1+ 0,000144 482) = 227,88 Н.
Вычислим силу сопротивления воздуха по параметрам автомобиля-прототипа. Используя данные из справочника НИИАТ, примем значение коэффициента k обтекаемости равным 0,3 и найдем лобовую площадь автомобиля по следующей формуле:
F = 0,78 В Н,
где В, Н - высота и ширина автомобиля в м.
F = 0,78 1,611 1,446 = 1,82 м2.
Вычислим силу сопротивления воздуха для выбранных выше значений скорости по формуле:
PW = k F V2.
PW1 = 0,3 1,82 02 = 0 Н;
PW2 = 0,3 1,82 132 = 92,3 Н;
PW3 = 0,3 1,82 242 = 314,5 Н;
PW4 = 0,3 1,82 362 = 707,7 Н;
PW5 = 0,3 1,82 482 = 1258 Н.
Для облегчения построения графиков найдем значение Pc = Pi + Pf + PW на I и II участках:
На I участке: Pc = 213,89+ 213,89 = 427,78 Н; Pc = 213,89+ 219,09 + 92,3 = 525,28 Н; Pc = 213,89+ 231,63 + 314,5 = 760,02 Н; Pc = 213,89+ 253,8 + 707,7 = 1175,39 Н; Pc = 213,89+ 284,85 + 1258 = 1756,74 Н.На II участке: Pc = 213,89+ 171,1 = 384,99 Н; Pc = 213,89+ 175,28 + 92,3 = 481,47 Н; Pc = 213,89+ 185,3 + 314,5 = 713,69 Н; Pc = 213,89+ 203,05 + 707,7 = 1124,64 Н; Pc = 213,89+ 227,88 + 1258 = 1699,77 Н.
Запишем результаты расчета в таблицу 2:
I участок
V, м/с013243648Pi, Н213,89213,89213,89213,89213,89Pf, Н213,89219,09231,63253,8284,85PW, Н092,3314,5707,71258Pc, Н427,78525,28760,021175,391756,74участок:
V, м/с013243648Pi, Н213,89213,89213,89213,89213,89Pf, Н171,1175,28185,3203,05227,88PW, Н092,3314,5707,71258Pc, Н384,99481,47713,691124,641699,77
. Расчет тяговой силы
Перед расчетом тяговых сил найдем значение радиуса rко качения колес в ведомом режиме:
rк0 = d/2+ 0,85Н,
где: d - посадочный диаметр шины в м;
H - высота профиля шины в м.
Также нам понадобится В-ширина профиля шины.
Для автомобиля ВАЗ-2105 применяются шины 175/70R13.
Расшифровав маркировку мы можем сказать, что B = 175 мм, H = 70% (высота профиля процентах к ширине покрышки) и d = 13 дюймов.
Для удобства расчета переведем эти значения в систему СИ:
B = 175/ 1000 = 0,175 м;
d = 25,4 13/ 1000 = 0,33 м;
H = 70 0,2/ 100 = 0,14 м.
Найдем радиус качения:
rк0 = 0,33/ 2 + 0,85 0,14 = 0,28.
Тяговую силу рассчитаем по формуле:
,
где: hтр - КПД трансмиссии; Me - крутящий момент двигателя Н*м;
iтр - передаточное число трансмиссии; rк0 - радиус качения в м.
Для этого сначала найдем передаточные числа трансмиссии:
iтр = iкп iрк i0 iкр.
iтр1 = 3,75 1 4,1 1 = 15,38;
iтр2 = 2,3 1 4,1 1 = 9,43;
iтр3 = 1,49 4,1 1 = 6,11;
iтр4 = 1 4,1 1 = 4,1.
Теперь можно найти Pк:
На I передаче:
Pк1 = 0,88 90,7 15,38/ 0,28 = 4384,2;
Pк2 = 0,88 107,3 15,38/ 0,28 = 5186,6;
Pк3 = 0,88 106,9 15,38/ 0,28 = 5167,2;
Pк4 = 0,88 94,8 15,38/ 0,28 = 4582,4;
Pк5 = 0,88 72,4 15,38/ 0,28 = 3499,6.
На II передаче:
Pк1 = 0,88 90,7 9,43/ 0,28 = 2688,1;
Pк2 = 0,88 107,3 9,43/ 0,28 = 3180,1;
Pк3 = 0,88 106,9 9,43/ 0,28 = 3168,2;
Pк4 = 0,88 94,8 9,43/ 0,28 = 2809,6;
Pк5 = 0,88 72,4 9,43/ 0,28 = 2145,7.
На III передаче:
Pк1 = 0,88 90,7 6,11/ 0,28 = 1741,7;
Pк2 = 0,88 107,3 6,11/ 0,28 = 2060,4;
Pк3 = 0,88 106,9 6,11/ 0,28 = 2052,8;
Pк4 = 0,88 94,8 6,11/ 0,28 = 1820,4;
Pк5 = 0,88 72,4 6,11/ 0,28 = 1390,3.
На IV передаче:
Pк1 = 0,88 90,7 4,1/ 0,28 = 1168,8;
Pк2 = 0,88 107,3 4,1/ 0,28 = 1382,6;
Pк3 = 0,88 106,9 4,1/ 0,28 = 1377,5;
Pк4 = 0,88 94,8 4,1/ 0,28 = 1221,6;
Pк5 = 0,88 72,4 4,1/ 0,28 = 932,9.
Занесем полученные данные в таблицу 3:
Передачаiтрw = 75w = 260w = 390w = 526w = 674I15,384384,25186,25167,24582,43499,6II9,432688,13180,013168,22809,62145,7III6,111741,72060,42052,81820,41390,3IV4,11168,81382,61377,51221,6932,9
V = w rк0/ iтр
На I передаче:
V1 = 75 0,28/ 15,38 = 1,3
V2 = 260 0,28/ 15,38 = 4,7
V3 = 390 0,28/ 15,38 =