3. Побудова графіка силового (тягового) балансу

Рівняння силового балансу має вид:

, (1.9)

де – тягова сила на ведучих колесах, Н;

– сила сумарного опору дороги, Н;

– сила опору повітряного середовища, Н;

– сила опору розгону, Н;

, (1.10)

де – обертаючий момент двигуна Нм;

– передаточне число коробки передач;

– передаточне число головної передачі АТЗ, який проектується;

– динамічний радіус колеса, м (в розрахунках приймають, що ).

Підбираємо шину для автомобіля .

, (1.11)

де – коефіцієнт сумарного опору дороги.

В розрахунках приймаємо, що , и величина його не залежить від швидкості руху АТЗ:

. (1.12)

Значення цієї сили складається з відповідними значеннями .

Радіус колеса визначається розміром шин. Вибір шин робиться по найбільш навантаженим колёсам із урахуванням максимальної швидкості:

, (1.13)

де – передаточне число вищої передачі коробки передач АТЗ, який проектуємо.

.

При виконанні даного розрахунку рекомендується задавати передаточне число коробки передач на вищій передачі =1. Так як додаткова коробка передач на проектованому АТЗ відсутня то її передатне число приймемо за 1. З міркування одержання достатнього дорожнього просвіту і простоти конструкції головної передачі передаточне число головної передачі, що отримане при розрахунку, не повинно перевищувати значення для легкових автомобілів 5,0. Оскільки отримане значення 2,9 можна стверджувати, що умова дотримана.

Передаточне число коробки передач на першій передачі АТЗ звичайної прохідності визначається за умовою подолання заданого максимального сумарного опору дороги:

, (1.14)

де – максимальний можливий момент;

.

Передаточні числа проміжних передач коробки передач розподіляємо за законом геометричної прогресії:

, (1.15)

де – передаточне число проміжної передачі коробки передач АТЗ, який проектується;

m – номер передачі в коробці передач;

n – число ступенів в коробці передач.

Для даного проектованого легкового АТЗ n = 4.

;

;

;

Розрахуємо перше значення тягової сили при відповідному значенні обертаючого моменту двигуна та ввімкненій першій передачі коробки передач:

.

Усі знайдені значення на ведучих колесах для відповідних передач коробки передач та прийнятих значень частоти обертання колінчатого валу двигуна і значень обертаючого моменту занесемо в таблицю 1.2.

Швидкість руху АТС в м/с вираховуємо для кожної передачі та кожної, раніше прийнятої, частоти обертання колінчатого вала двигуна згідно з розрахунками зовнішньої швидкісної характеристики прототипу за залежністю:

, (1.16) .

Результати розрахунку також заносимо в таблицю 1.2.

За даними таблиці 1.2 будуємо графік силового балансу АТЗ (рис. 1.3).

Таблиця 1.2-Результати розрахунку тягово-швидкісних властивостей АТЗ

nk		хв-1	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4400
Mk		Нм	177,212	184,208	186,539	184,208	177,212	165,554	149,231	132,816
Ne		кВт	18,556	28,933	39,066	48,222	55,669	60,674	62,505	61,193
Uкп1	Va	м/с	4,639	6,958	9,277	11,596	13,916	16,235	18,554	20,410
2,205	Pт	Н	3690,522	3836,201	3884,759	3836,201	3690,523	3447,725	3107,808	2765,948
	Pп	Н	10,266	23,098	41,063	64,161	92,392	125,756	164,253	198,746
	D		0,426	0,442	0,445	0,437	0,417	0,385	0,341	0,297
1,332	ja	м/с2	2,897	3,011	3,037	2,976	2,827	2,592	2,269	1,948
	1/ja	с2/м	0,345	0,332	0,329	0,336	0,354	0,386	0,441	0,513
Uкп2	Va	м/с	6,037	9,056	12,075	15,093	18,112	21,131	24,149	26,564
1,694	Pт	Н	2835,495	2947,423	2984,731	2947,423	2835,495	2648,950	2387,785	2125,128
	Pп	Н	17,390	39,129	69,562	108,691	156,514	213,033	278,248	336,680
	D		0,326	0,337	0,338	0,329	0,310	0,282	0,244	0,207
1,212	ja	м/с2	2,375	2,459	2,466	2,394	2,244	2,016	1,711	1,410
	1/ja	с2/м	0,421	0,407	0,406	0,418	0,446	0,496	0,585	0,709
Uкп3	Va	м/с	7,858	11,787	15,716	19,644	23,573	27,502	31,431	34,574
0,735	Pт	Н	2178,562	2264,558	2293,223	2264,558	2178,563	2035,236	1834,579	1632,775
	Pп	Н	29,460	66,285	117,839	184,124	265,138	360,882	471,356	570,341
	D		0,249	0,255	0,252	0,241	0,222	0,194	0,158	0,123
1,072	ja	м/с2	1,856	1,905	1,882	1,787	1,621	1,383	1,073	0,774
	1/ja	с2/м	0,539	0,525	0,531	0,560	0,617	0,723	0,932	1,292
Uкп4	Va	м/с	10,227	15,341	20,455	25,568	30,682	35,795	40,909	45,000
1	Pт	Н	1673,829	1739,901	1761,925	1739,901	1673,829	1563,709	1409,540	1254,490
	Pп	Н	49,905	112,287	199,621	311,909	449,148	611,341	798,486	966,168
	D		0,188	0,189	0,181	0,165	0,142	0,110	0,071	0,033
1,1	ja	м/с2	1,383	1,387	1,320	1,181	0,971	0,690	0,337	0,004
	1/ja	с2/м	0,723	0,721	0,758	0,847	1,030	1,450	2,968	281,391

Рисунок 1.3-Графік силового балансу АТЗ