14. Уравнение движения подвижного состава.

Для вывода уравнения рассмотрим разгон подвижного состава на подъеме.

Все силы, действующие на подвижной состав, на поверхность дороги: Подставим в указанное выражение значения касательных реакции дороги, объединим все члены с коэф.сопротивления качению f и члены с ускорением j и, учитывая, что и , а также значение коэф.учета вращающихся масс, получим уравнение движения подвижного состава в общем виде: или Уравнение движения подвижного состава устанавливает связь между движущимися силами и силами сопротивления движению. Оно позволяет определять режим движения подвижного состава в любой момент времени. Так при установившемся равномерном движении Мы можем сделать вывод, что безостановочное движение возможно только при условии Неравенство связывает конструктивные параметры подвижного состава с эксплуатационными факторами, обусловливающими сопротивление движению. Однако оно не гарантирует отсутствие буксования ведущих колес. Поэтому безостановочное движение подвижного состава без буксования ведущих колес возможно лишь при соблюдении условия Условие равномерного движения подвижного состава при отсутствии буксования ведущих колес выглядит следующим образом:

15. Коэффициент учета вращающихся масс. Этот коэф.учитывает доп.сопротивление разгону подвижного состава, вызванное раскручиванием вращающихся частей двигателя, трансмиссии и колес. Коэф.учета вращающихся масс показывает, во сколько раз мощность, затрачиваемая на разгон подвижного состава, больше мощности, необходимой для установившегося его движения. , где J_M – момент инерции маховика; J_K – суммарный момент инерции всех колес подвижного состава. Коэф.для подвижного состава с полной нагрузкой можно приближенно подсчитать , где - передаточные числа основной и дополнительной коробок передач.

16. Силовой баланс подвижного состава

Уравнение подвижного состава Уравнение движения в такой форме наз.уравнением силового баланса подвижного состава. Оно выражает соотношение между тяговой силой на ведущих колесах и силами сопротивления движению. На основании уравнения строится график силового баланса, позволяющий оценивать тягово-скоростные свойства подвижного состава. При построении графика силового баланса вначале строят тяговую характеристику подвижного состава. Затем наносят зависимость силы сопротивления дороги от скорости. При этом если величина коэффициента сопротивления дороги постоянна, то указанная зависимость будет изображаться прямой линией, параллельной оси абсцисс, а при непостоянном коэф. – кривой параболической формы. После этого от силы сопротивления дороги откладывают вверх значения силы сопротивления воздуха при различных скоростях движения.

Кривая суммарного сопротивления дороги и воздуха Р_д+Р_в определяет величину тяговой силы Р_т, необходимой для движения подвижного состава с постоянной скоростью. Для любой скорости движения ордината Р_з, заключенная между кривыми Р_т и Р_д+Р_в, характеризует запас силы по тяге. Он может быть использован при данной скорости на разгон, на преодоление доп.дорожного сопротивления (подъема) и на перевозку доп.груза (буксировку прицепа). При одной и той же скорости движения запас силы по тяге на низших передачах больше, чем на высших. Следовательно, при увеличении передаточного числа трансмиссии запас силы по тяге увеличивается. Вот почему преодоление тяжелых дорожных условий производится на низших передачах. С помощью графика силового баланса можно решать задачи по тягово-скоростным свойствам автомобиля.

17. Задачи, решаемые с помощью графика силового баланса.

Определение максимальной скорости.

Макс.скорость движения автомобиля определяет точкой пересечения кривой тяговой силы Р_т на высшей передаче Р_тIII и суммарной кривой сил сопротивления Р_д+Р_в. В этой точке запас силы по тяге равен нулю, и ускорение тоже равно нулю. Скорость движения автомобиля является максимальной, тк дальнейшее ее увеличение невозможно.

Определение макс.силы сопротивления дороги. Макс.сила сопротивления дороги, которую преодолеет подвижной состав, двигаясь равномерно, при любой скорости определяется как разность ординат тяговой силы и силы сопротивления воздуха: Определение макс.преодолеваемого подъема. Для определения макс.подъема, который может преодолеть автомобиль при заданной постоянной скорости на любой передаче, необходимо нанести на графике суммарную кривую сил сопротивления качению и воздуха Р_к+Р_в и найти силу сопротивления подъему Зная величину силы сопротивления подъему, можно определить макс.угол подъема а_макс.

Определение ускорения движения. Для определения ускорения, которое может развить автомобиль на заданной дороге при любой скорости, нужно найти силу сопротивления разгону Зная величину сопротивления разгону, можно определить ускорение, которое способен развить автомобиль при выбранной скорости движения на заданной дороге.

Определение буксования ведущих колес. Найдем силу сцепления Р_сц колес с дорогой при известном коэф.сцепления f. Величина силы сцепления откладывается на оси ординат, и проводится горизонталь Р_сц. В зоне выше проведенной горизонтали имеем Р_сц < Р_т , следовательно, трогание автомобиля с места на 1 передаче невозможно, а при движении неизбежна остановка. В зоне ниже горизонтали Р_сц > Р_т. Следовательно, при полной нагрузке двигателя (при полной подаче топлива) безостановочное движение автомобиля без пробуксовывания ведущих колес возможно на всех передачах, кроме 1. Для движения без буксовывания ведущих колес на 1 передаче необходимо уменьшить подачу топлива и, следовательно, тяговую силу на ведущих колесах (штриховые линии на графике). Метод силового баланса удобен при анализе тягово-скоростных свойств конкретного автомобиля. Сравнивать же различные автомобили этим методом затруднительно, тк величина тяговой силы у разных автомобилей может отличаться в несколько раз, да и масса также различна. Поэтому для сравнительной оценки тягово-скоростных свойств различных автомобилей удобнее пользоваться динамическими факторами и динамическими характеристиками подвижного состава.