Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Приближенный расчет общей массы автомобиля и его инерционных характеристик называется развеской автомобиля.
Целью развески являются:
1) определение полной массы автомобиля первого приближения и положений центров масс отдельных элементов и агрегата с грузом в целом;
2) определение радиуса инерции и коэффициента распределения масс;
3) определение нагрузок на оси (колесные ходы).
Указанные параметры необходимы для расчета плавности хода, устойчивости и проходимости транспортных средств.
Развеску ТА осуществляем в следующей последовательности.
Первый этап. Определяем ориентировочно общую массу автомобиля m0, используя статистические данные по коэффициенту грузоподъемности kп. Для современных агрегатов высокой проходимости kп = 0,8…1,1, т.е. масса шасси mш примерно равна массе перевозимого груза mп. принимаем kп = 1, тогда
m0 = mш + mп = mп(1 + 1/kп) = mп×2 = ×2 = ×103 кг. (3.1)
Второй этап. Производим приближенную оценку массы основных элементов ТА, к которым относятся: рама, колесные агрегаты, системы подрессоривания, элементы управления, топливная система, дополнительное оборудование и ЗИП, силовая установка, трансмиссия, средства защиты, кабина. При этом используюем статистические данные по современным транспортным средствам, что позволяет определить массу любого i-го составляющего элемента по формуле
. (3.2)
Здесь – статистическая относительная масса i-го элемента, которая может определяться по статистическим данным, либо аналитически на основе моделирования. Для типовых элементов автомобиля эти данные и результаты расчетов приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1 – Массы типовых элементов автомбиля
Наименование элемента, узла | Обозначение | xi | Статистическое значение xi | Выбранное значение xi | Масса, 103 кг |
Рама ТА | mp | xp | 0,07…0,14 | 0,10 | |
Колесные агрегаты | mка | xка | 0,07…0,1 | 0,09 | |
Подвеска | mа | xа | 0,025…0,050 | 0,05 | |
Система управления | mупр | xупр | 0,02…0,035 | 0,03 | |
Топливная система | mт | xт | 0,01…0,015 | 0,01 | |
Дополнительное оборудование и ЗИП | mдоп | xдоп | 0,1…0,15 | 0,15 | |
Средства защиты | mсз | xсз | 0,01…0,02 | 0,02 | |
Кабина | mк | 1,2 | |||
Двигатель | mсу | ||||
Трансмиссия | mтр |
Так как массы силовой установки (двигателя) и трансмиссии автомобиля зависят от реализуемой на колесах мощности, то значения соответствующих масс выражаются через удельные параметры и реализуемой на колесах мощности Nэ
mсу = mу.су×Nэ (3.3)
mтр = mу.тр×Nэ (3.4)
Здесьmу.су и mу.тр – удельные приведенные массы силовой установки и трансмиссии соответственно. Для трансмиссий многоосных грузовых автомбилей mу.тр = 6…8 кг/кВт, для их силовых установок mу.су = 4…6 кг/кВт.
Реализуемая на колесах мощность Nэ определяется по формуле, вытекающей из уравнения тягового баланса при условии равномерного движения (dJ/dt = 0) и малых значений силы сопротивления воздуха (Рв» 0). Тогда с учетом выражений для силы тяги по двигателю Рg и динамического фактора D получим
Nэ = Nдвhтр = JmaxDminm0g, (3.5)
Здесь Jmax – максимальная скорость движения при заданном минимальном значении динамического фактора Dmin; m0 – полная масса автомобиля.
Принимаем mу.тр = 7 кг/кВт и mу.су = 5 кг/кВт, тогда
mсу = mу.суJmaxDminm0g = 5× ×10 = 103 кг.
mтр = mу.трJmaxDminm0g = 7× ×10 = 103 кг.
При расчетах скорость выражают в метрах в секунду.
Масса кабины управления ТА практически не зависит от его полной массы и габаритов. Поэтому ее ориентировочно назначают в пределах от 1000 до 1500 кг для многоосных шасси. Принимаем mк = 1200 кг.
Третий этап. Осуществляется размещение (компоновка) всех составляющих элементов автомобиля на его раме по длине (оси х) и по высоте (оси z). Начало координат (рис. 2.1) можно выбирать произвольно, однако проще всего ось х совместить с опорной поверхностью, а ось z с передней плоскостью автомобиля или плоскостью, проходящей через точку опоры полуприцепа на тягач.
Четвертый этап. Определяются координаты общего центра масс ТА хцм и zцм по известным формулам:
(3.6)
Здесь – уточненная общая масса автомобиля второго приближения, отличающаяся в общем случае от значения общей массы первого приближения m0. В наше случае mΣ = ×103 кг.
Пятый этап. Определяем расстояния от центра масс до передней а1 и задней а2 осей (колесных ходов или точек опоры) ТА:
а1 = ½хцм – х1½; а2 = ½хцм – х2½. (3.7)
Здесь х1 и х2 – координаты передней и задней осей ТА соответственно в выбранной системе координат. выполненные расчеты показали, что
а1 = мм и а2 = мм.
Шестой этап. Вычисляются моменты инерции отдельных элементов ТА, а также общий момент инерции ТА относительно оси Y:
. (3.8)
Седьмой этап. Определяется радиус инерции r, коэффициент распределения масс e по известным формулам:
, . (3.9)
Для улучшения плавности хода необходимо, чтобы значения коэффициента распределения масс лежали в пределах e = 0,8…1,2. Если это условие не выполняется, то целесообразно произвести корректировку расположения на раме отдельных элементарных масс автомобиля. Вычисления по формулам (3.8) и (3.9) не выполнялись
Восьмой этап. Находим нагрузки на оси автомобиля с использованием уравнений равновесия моментов относительно точки А (передней оси или опоры) и точки В (задней оси или опоры) (рис. 2.1):
(3.10)
Здесь L = а1 + а2 – база автомобиля; mΣ – уточненная общая масса автомобиля второго приближения. Так как в наше случае mΣ = ×103 кг, то R1 = ×103 кг; R2 = ×103 кг.
Девятый этап. Определяется число осей переднего и заднего колесного хода по допустимой осевой нагрузке [R]:
nос1 = R1/[R]; nос2 = R2/[R]. (3.11)
По дорожно-законодательным ограничениям осевой вес (допустимая нагрузка на дорогу, передаваемая колесами одиночной наиболее нагруженной оси [R]) не должен превышать 10 т (ГОСТ 12.2.023-76). Иногда допускается для уникальных сверхтяжелых агрегатов, чтобы осевая нагрузка достигала 15 т. В нашем случае [R] = 98 кН, тогда
nос1 = R1/[R] = ;
nос2 = R2/[R] = .
Дата публикования: 2015-02-20; Прочитано: 323 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!