Результати розрахунків ефективної потужності і ефективного обертаючого моменту на валу двигуна

Таблиця 1.

Параметри	Значення параметрів
n, об/хв	nmin	n+n	n+2n	n+3n	nN
	0.15	0,365	0,577	0,788	1
	0.023	0,133	0,333	0,621	1
	0,0036	0,0487	0,192	0,49	1
	0,114	0,348	0,615	0,853	1
Nе, кВт	17.74	54.05	95.43	132.28	155
NDI, кВт	15.08	45.95	81.11	112.43	131.75
MDI, кН×м	360.14	461.89	516.45	523.79	483.92

2.Побудова силового балансу і динамічної характеристики автомобіля

Використовуючи результати розрахунків (табл. 1) визначаю силу тяги на ведучі колеса Р_к для кожної передачі:

(2.1)

і_к, і_р, і_о – відповідно передаточні відношення коробки передач, розподільної коробки, головної передачі;

r_g – динамічний радіус колеса, м;

h – коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Коефіцієнт корисної дії трансмісії є добутком коєфіцієнтів корисної дії її агрегатів. Для для трьохосних автомобілів підвищеної прохідності (6´4) h= 0,82.

Розрахунки

.

.

.

.

.

.

.

.

.

--------------

Пожежні автомобілі, що рухаються, частину потужності двигуна витрачають на подолання опору повітря. Сила опору повітря визначається по формулі:

K_b — коефіцієнт обтікання,

V — швидкість автомобіля, км/год;

F — лобова площа, м­­².

Для приблизних розрахунків лобова площа розраховується по формулі:

B — ширина автомобіля, м;

H₂ — габаритна висота, м.

Коефіцієнт обтікання визначається для кожної моделі ПА експериментально. Він визначається як сила опору повітря, створювана 1м² лобової площі автомобіля при його рухові з швидкістю 1 м/с.

Для пожежних автомобілів на шасі вантажних автомобілів

.

При розрахунках сили опору повітря P_w від швидкості руху автомобіля необхідно попередньо перейти від частоти обертання колінчатого валу до швидкості руху автомобіля V, км/год

, км/год (2.4)

Розрахунки

При рухові автомобіля зі швидкістю до 15 км/год силою опору повітря нехтують. тобто Р_W=0.

Динамічний фактор D визначається по формулі:

(2.5)

G_a – маса пожежного автомобіля, кг;

g – прискорення вільного падіння, 9.81 м/с².

Розрахунки

Результати розрахунків для кожної з передач заносяться в таблицю 2.

Таблиця 2.

Параметри		Значення параметрів
n, об/хв		nmin	n+Dn	n+2D	n+3Dn	nN
МD, Нм		328,3	426	478,79	486,57	449,36
ік1	V, км/год	1,59	3,9	6,3	8,7	11,1
ік1	Рк, Н	25466,68	33048	37140,1	37742,9	34856,63
ік1	Рw, Н	0	0	0	0	0
ік1	Рк -Рw	25466,68	33048	37140,1	37742,9	34856,63
ік1	D	17,39	22,5	25,3	25,7	23,77
ік2	V, км/год	3,09	7,7	12,3	17	21,6
ік2	Рк, Н	13119,2	17024	19132,78	19443,35	17956,45
ік2	Рw, Н	0	0	0	91,91	148,88
ік2	Рк -Рw	13119,2	17024	19132,78	19351,44	17807,57
ік2	D	8,9	11,6	13,03	13,21	12,1
ік3	V, км/год	5,45	13,6	21,8	29,9	38,1
ік3	Рк, Н	7444,81	9661,09	10857,4	11033,6	10189,8
ік3	Рw, Н	0	0	150,96	285,4	462,34
ік3	Рк -Рw	7444,81	9661,09	10706,44	10748,2	9727,46
ік3	D	5,07	6,55	7,31	7,3	6,64
ік4	V, км/год	8,9	22,3	35,7	49,1	62,6
ік4	Рк, Н	4539,5	5890,9	6620,33	6727,8	6213,3
ік4	Рw, Н	0	158,6	406	767,68	1243,5
ік4	Рк -Рw	4539,5	5732,3	6214,33	5960,12	4969,8
ік4	D	3,08	3,9	4,24	4,07	3,39
ік5	V, км/год	12,3	30,9	49,4	68	86,5
ік5	Рк, Н	3282	4259,12	4786,5	4864,2	4492,2
ік5	Рw, Н	0	303,4	776,78	1468,61	2378,9
ік5	Рк -Рw	3282	3955,72	4009,72	3395,59	2113,3
ік5	D	2,2	2,7	2,73	2,31	1,44

Сила сумарних дорожніх опорів визначається по формулі:

, Н (2.6)

Y – сумарний коефіцієнт дорожніх опорів при максимальній швидкості руху:

(2.7)

f – коефіцієнт опору качіння;

a – кут повздовжнього нахилу дороги;

Для 5-ї передачі:

Коефіцієнт опору качіння f залежить, в основному, від типу і стану дорожнього покриття, конструкції шини і тиску повітря в них. Для розрахунків коефіцієнт можна вважати величиною постійною, який залежить від типу і стану дорожнього покриття.

По даним таблиці 2 будую графік силового балансу пожежного автомобіля.

На графіку силового балансу автомобіля для всіх передач будую залежність P_k, P_Y, P_w+P_Y від швидкості руху V(мал. 2).

На графіку динамічної характеристики будую залежність D i _Y від швидкості руху V (мал. 3).

За даними динамічної характеристики автомобіля визначають максимально можливу швидкість руху V_max, максимальний дорожній опір Y_max, який може подолати автомобіль і максимальний уклін дороги I_max при заданому типу дорожнього покриття f.

Висновок по малюнку №2: виходячи з побудови графіків залежності сили тяги на ведучі колеса ПА та графіку сумарних опорів повітря та ділянки руху виявляємо, що сумарна сила опорів не зважає рухові ПА, тобто максимальною буде та швидкість, яку здатний розвинути двигун ПА.

Висновок по малюнку № 3: максимально допустима швидкість руху пожежного автомобіля буде обмежена максимально допустимою кутовою швидкістю обертання колінчатого валу двигуна.