Оценка и исследование тягово-скоростных качеств автотранспортных средств

 
 
 
 
 
 
 

      Необходимое и достаточное условие безостановочного движения автомобиля запишется так:

                                                                                  (26) 
 
 

 

      Сила  тяги проверяется на возможность  её реализации по сцеплению с поверхностью дороги, т.е. по условию отсутствия буксования ведущих колёс:

    Для горизонтальных участков в формулах (22) и (23) угол α=0. На основании уравнения силового баланса можно сделать вывод, что безостановочное движение автомобиля возможно лишь при условии

                                                                                                     (24)

    Сила  тяги, подсчитанная по формуле (5), проверяется на возможность её реализации по сцеплению с поверхностью дороги, т.е. по условию отсутствия буксования ведущих колёс:

                                                                                                                     (25)

    С учётом сказанного необходимое и  достаточное условие безостановочного движения автомобиля с прицепом запишется так:

                                                                                               (26)

    4.4 СИЛОВОЙ БАЛАНС  АВТОМОБИЛЯ

    График  силового баланса получается из графика тяговой характеристики, на которой наносятся кривые откладывая ординату первой кривой от оси абсцисс, а ординату каждой последующей кривой - вверх от уже построенной. Кривые силового баланса строятся для одного участка трассы. 

F=F_K + F_B = =

=  

   Нанесем на график тягового баланса силы сопротивления  движению. 

    С помощью графика силового баланса  можно определить основные показатели тяговых свойств автомобиля при равномерном движении.

1. Максимальная сила тяги и соответствующая ей скорость движения автомобиля на любой передаче определяется по максимальной ординате кривых силы тяги F_T .
2. Максимальная сила тяги на любой скорости движения определяется по ординате точки самой низшей передачи, соответствующей заданной скорости.
3. Максимальная скорость движения автопоезда определяется по абсциссе точки пересечения кривых

    т.к. при этом запас силы тяги равен нулю.

    4) Максимальное дополнительное сопротивление дороги, которое может преодолеть автомобиль при равномерном движении с заданной скоростью, определяется по отрезку kd, заключённому между кривыми и представляющему запас силы тяги F₃ для преодоления повышенного сопротивления дороги.

    5) Количество прицепов, которое может перемещать автомобиль, двигаясь равномерно с заданной скоростью, определяется по отношению запаса силы тяги F₃ к значению сопротивления одного прицепа.

    

    По  графику силового баланса определяется максимальная сила тяги F_{t max} на заданной скорости движения. Затем для заданных условий трассы (f,i) определяется сопротивление движению тягача F_тгч со своей нагрузкой и отдельно прицепа F_np (см. табл.7). 

5. ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ АВТОМОБИЛЯ

    Динамический  паспорт автомобиля - это совокупность динамической характеристики, номограммы нагрузок и графика контроля буксования.

    5.1. ДИНАМИЧЕСКИЙ ФАКТОР  И ДИНАМИЧЕСКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА

    Динамический  фактор - это отношение силы F_T - F_в к весу автомобиля с полной нагрузкой G_a, т.е. запас силы тяги, приходящийся на единицу веса автомобиля. Здесь учитывается сила ветра F_в, возникающая только от движения автомобиля.

                                                                                                                      (27)

    Графическое изображение зависимости динамического  фактора от скорости движения называется динамической характеристикой автомобиля. При равномерном движении динамический фактор определяется:

                                                                                       (28)

   Расчёт  динамического фактора удобно свести в табл.10.

   При этом значения скорости и тяговой  силы на различных передачах берутся из табл.7 и 8.

                                                      Таблица 10

По данным табл. 10 строится динамическая характеристика автомобиля (см. рис.4, справа от оси D_a).

 

    Величины  V_max, D_max и D являются основными показателями динамичности при равномерном движении автомобиля. Необходимое условие безостановочного движения имеет вид

                                                                                                                   (29)

    Движение  без буксования по условию сцепления  возможно, если динамический фактор по сцеплению равен (необходимое и достаточное условие движения автомобиля)

                                                                                                           (30)

    

    Для определения максимальной скорости автомобиля откладывается на оси ординат динамической характеристики суммарный коэффициент сопротивления дороги и проводится прямая, параллельная оси абсцисс до пересечения с кривой динамического фактора на соответствующей передаче. Абсцисса точки пересечения определяет максимальную скорость на дороге, характеризуемой коэффициентом . При этом необходимо учитывать условие (30). Максимальный коэффициент сопротивления дороги на заданной скорости движения находится в обратном порядке.

    Если  известен для дороги коэффициент  сопротивления качению, то для любого значения динамического фактора, соответствующего заданной скорости, можно найти максимальный угол подъёма, который может преодолеть автомобиль:

                                                                        (31)

 

 0,09   

 

 

0,009  

    где - динамический фактор автомобиля с любой нагрузкой, (с прицепом или без прицепа), Н/Н.

    Полученное  значение максимального угла подъема  необходимо проверить по условию опрокидывания автомобиля при движении на подъем:

                                                                                             (32)

    где - высота расположения центра тяжести автомобиля, м; b - расстояние от центра тяжести до задней оси, м. 
 

    5.2. НОМОГРАММА НАГРУЗОК И ГРАФИК КОНТРОЛЯ БУКСОВАНИЯ 

      С изменением веса автомобиля изменяется динамический фактор, который можно определить по формуле:

                                                                                                     (34)

    Чтобы не пересчитывать динамический фактор при изменении нагрузки, динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок, которую строят следующим образом. Ось абсцисс динамической характеристики продолжают влево и на ней наносят произвольной длины шкалу нагрузки в процентах.

    Через нулевую точку шкалы нагрузок наносят шкалу динамического фактора D₀ для автомобиля без нагрузки. Масштаб шкалы определяется по формуле:

                                                                                                                       (35)

    где - масштаб шкалы динамического фактора D_a для автомобиля с полной нагрузкой, (Н/Н)/мм.

    Равнозначные  деления шкал D_o и D_a (0,05; 0,1; 0,15; 0,2...) соединяются прямыми линиями.

    График  контроля буксования представляет собой зависимость динамического фактора по сцеплению от нагрузки и позволяет определить возможность буксования ведущих колёс. Для построения графика определяется динамический фактор по сцеплению D_асц автомобиля с полной нагрузкой и без неё D_осц для различных коэффициентов сцепления φ, начиная с φ= 0,1; φ = 0,2 и.т.д.

                                                                                          (36)

где - вес, воспринимаемый ведущими (4 х 2) колёсами автомобиля без нагрузки, Н.

    Затем значения D_acц откладывают в масштабе μ_а по оси , a в масштабе μ₀- по оси D₀ и полученные точки соединяют штриховыми линиями, на которых указывают значения φ.

    Построенный таким образом динамический паспорт позволяет определить основные показатели динамичности и тяговые свойства автомобиля, охарактеризовать условия движения при любой загрузке и ограничениях, накладываемых сцеплением шин ведущих колёс с дорогой. Для автомобиля со всеми ведущими мостами в формулах (36)