Тяговий розрахунок автомобільного транспорту
Завдання:записати рівняння тягового балансу для навантаженого автомобіля і розшифрувати величини, які до нього входять; знайти максимальний підйом дороги, який може подолати навантажений автомобіль за умови повного використання потужності двигуна на швидкостях, які вказані у завданні і умові зчеплення коліс автомобіля з заданим видом шляхового покриття.
Зробити висновок, який випадок тягового розрахунку є найбільш раціональним для заданих конкретних умов.
Вихідні дані беруть з табл. 2.1.
Методика розрахунку
Записати рівняння тягового балансу для навантаженого автомобіля. У випадку руху навантаженого автомобіля до будівельного об’єкта його сила тяги повинна бути достатньою для подолання виникаючих опорів руху. Рівняння тягового балансу для навантаженого автомобіля має вид
, Н.
де Pт - сила тяги навантаженого автомобіля, Н; Pf - сила опору коченню коліс автомобіля на прямій горизонтальній ділянці шляху (опір коченню за рахунок деформацій шин і дороги, тертя шин об покриття), Н; Рi - сила опору рухові на підйомах і спусках, Н; Pw - сила опору повітря, Н; Pj - сила інерції, яка виникає за рахунок розгону автомобіля.
Розглянемо випадок рівномірного руху автомобіля. Це дозволяє виключити складову Рj наведеного рівняння. Оскільки автомобіль працює в умовах будівництва, де його робочі швидкості невеликі (не більше ніж 50 км/год.), величиною Рw також нехтуємо.
Сила тяги автомобіля: 
, Н,
де N - ефективна потужність двигуна, кВт, яка наводиться в технічних характеристиках машин (табл. 2.2); J - швидкість руху автомобіля, км/год.; h - ККД передачі між двигуном і ведучими колесами (для автомобіля h=(0,85...0,95).
Таблиця 2.1
Вихідні дані
| Варі-ант | Модель автомобіля-самоскида | Тип покриття або грунт | Маса ван-тажу, що перевози-ться, Q, кг | Швидкість руху автомобіля, км/год. | ||
| J1 | J2 | J3 | ||||
| ГАЗ-53Б | Сухе асфальтобетонне покриття | |||||
| МАЗ-503А | Суха грунтова дорога | |||||
| КрАЗ-256Б | Грунтова дорога після дощу | |||||
| МАЗ-530 | Вологий пісок | |||||
| КамАЗ-5511 | Сухий пісок | |||||
| КрАЗ-256Б | Уторований сніг | |||||
| ГАЗ-53Б | Сухий пісок | |||||
| МАЗ-530 | Уторований сніг | |||||
| КамАЗ-5511 | Суха грунтова дорога |
Продовження табл. 2.1
| КрАЗ-256Б | Сухе асфальтобетонне покриття | |||||
| МАЗ-503А | Грунтова дорога після дощу | |||||
| ГАЗ-53Б | Уторований сніг | |||||
| МАЗ-530 | Сухе асфальтобетонне покриття | |||||
| КамАЗ-5511 | Грунтова дорога після дощу | |||||
| ГАЗ-53Б | Уторований сніг | |||||
| МАЗ-503А | Сухий пісок | |||||
| КрАЗ-256Б | Вологий пісок | |||||
| ГАЗ-53Б | Грунтова дорога після дощу | |||||
| КамАЗ-5511 | Уторований сніг | |||||
| МАЗ-530 | Грунтова дорога після дощу | |||||
| КрАЗ-256Б | Суха грунтова дорога | |||||
| КамАЗ-5511 | Сухе асфальтобетонне покриття | |||||
| ГАЗ-53Б | Вологий пісок | |||||
| МАЗ-503А | Уторований сніг | |||||
| КрАЗ-256Б | Сухе асфальтобетонне покриття | |||||
| КамАЗ-5511 | Вологий пісок | |||||
| МАЗ-503 | Сухе асфальтобетонне покриття | |||||
| ГАЗ-53Б | Сухий пісок | |||||
| КрАЗ-256Б | Уторований сніг | |||||
| ГАЗ-53Б | Вологий пісок |
Таблиця 2.2
Основні характеристики автосамоскидів
| Показник | ГАЗ-53Б | МАЗ-503А | КрАЗ-256Б | МАЗ-530 | КамАЗ-5511 |
| Потужність двигуна, кВт | |||||
| Маса, кг |
Сила опору коченню коліс автомобіля:
, Н,
де G - маса автомобіля, кг (табл. 2.2); Q - маса вантажу, що перевозиться, кг (табл. 2.1); f - коефіцієнт опору коченню, який враховує опір коченню колеса по покриттю (табл. 2.3).
Таблиця 2.3
Коефіцієнт опору коченню f i зчеплення jзч
| Тип покриття або грунт | Гусеничний хід | Пневмоколісне ходове обладнання | ||
| f | j3 | f | jзч | |
| Сухе асфальтобетонне покриття | 0,06 | - | 0,015 | 0,7 |
| Грунтова дорога: | ||||
| суха уторована | 0,06…0,07 | 0,9…1,1 | 0,025…0,035 | 0,5 |
| після дощу | 0,10…0,12 | 0,8…0,9 | 0,05…0,15 | 0,5 |
| Пісок: | ||||
| вологий | 0,1…0,12 | 0,5 | 0,16 | 0,4 |
| сухий | 0,15 | 0,4 | 0,2 | 0,3 |
| Уторований сніг | 0,05 | 0,4 | 0,05 | 0,2…0,5 |
Сила опору підйому навантаженого автомобіля, Н:
, Н,
де i=tga - нахил дороги; a - кут підйому шляхового покриття.
За малих кутів підйому після розшифрування і певних допущень рівняння тягового балансу для навантаженого автомобіля має вигляд
.
Знайти максимально можливий підйом при русі навантаженого автомобіля на швидкостях, які вказані у вихідних даних:
- максимально можливий підйом для навантаженого автомобіля при повному використанні потужності двигуна
;
- сила тяги автомобіля Рт реалізується у тому випадку, якщо між колесами і покриттям дороги існує достатнє зчеплення.
В противному разі колеса автомобіля почнуть пробуксовувати і сила тяги обмежиться силою зчеплення ведучих коліс з дорогою:
або
,
де Pзч - сила тяги за зчепленням; jзч - коефіцієнт зчеплення (див. табл. 2.3); Gзч - зчіпна вага автомобіля Gзч=9,81(G+Q); Gзч=9,81(0,6...0,75)(G+Q) для автомобілів із однією ведучою віссю; Gзч=9,81G для автомобілів підвищеної прохідності.
Максимально можливий підйом для навантаженого автомобіля
.
Практична робота №3