Продольные уклоны преодолеваемые автомобилем

§ 111 4. Продольные уклоны, преодолеваемые автомобилями

График динамических характеристик дает возможность решить ряд задач по исследованию условии движения автомобиля по дороге 5 (рис. 111.10):

Определение величины максимального уклона, преодолевае­мого при той или иной постоянной скорости движения.

Для решения этой задачи на графике динамических характеристик от абсциссы, соответствующей заданной скорости движения восста­навливают перпендикуляр до пересечения с кривой динамической ха­рактеристики. Ордината этой точки А дает значение динамического фактора равное сумме «’, + / +

Поскольку предусматривается, что движение происходит с постоян­ной скоростью у = 0 и, следовательно, г\ = — /.

Определение постоянной скорости, с которой автомобиль может преодолеть заданный уклон «₂

Необходимый для выполнения этого условия динамический фактор равен:

Отложив это значение на оси ординат и иайдя соответствующую абсциссу точки па кривой динамических характеристик, определим скорость движения ч₂.

Поскольку изложенный метод расчета исходит из величины тяго­вого усилия на ведущих колесах, полученный результат необходимо проверить иа достаточность сцепления шин с покрытием. Если точка иа графике расположена ниже кривой динамической характеристики по условиям сцепления (например, при коэффициенте сцепления 70

Степень открытия дроссельной за­слонки, % . . 40 50—60 60—85 100 Передача, используемая грузовыми автомобилями V, IV V, IV III, II 1

Поэтому для точных расчетов скорости движения иа таких уклонах необходимо исходить из графиков динамических характеристик, соот- ветств>ющих разной степени открытия дроссельной заслонки.

3 Определение ускорения, развиваемого автомобилем при разгоне. При коэффициенте сопротивления качению /, уклоне I и некото­рой начальной скорости V ускорение поступательного движения авто­мобиля (м/с 2 ) будет:

где о — скорое, ь автомобиля, м/с; — коэффициент влияния вращающих­ся масс автомобиля

4. Определение длины пути, иа котором при увеличении или умень­шении продольного уклона происходит изменение скорости автомоби­ля от Г) до а₂, соответствующей новому уклону.

Если, например, автомобиль съезжает на участок с большим про­дольным уклоном, то избыток его живой силы — р|) _заГр_ачи.

паясь иа преодоление дополнительного подъема, способствует посте­пенному изменению скорости.

Поскольку величина динамического фактора при высоких скоростях движения меняется более значительно, чем при меньших, отрицатель­ное ускорение при замедлении постепенно уменьшается. Когда оио уменьшится до нуля, дальнейшее движение происходит с постоянной скоростью (так называемое равновесное движение). Протяжение уча­стка, иа котором вновь устанавливается равновесная скорость, может Гыть определено приближенным способом, допускающим принимать \ скоренйе в малых Интервалах изменения скоростей постоянным.. Вна­чале на основе графика динамических характеристик (рис. 111.11, а) строят вспомогательную кривую ускорений, отнимая из величины ди- ? амических характеристик величину дорожных сопротивлений / -И (рмс. 111.11, б).

Источник статьи: http://studfile.net/preview/2652499/page:12/

Определение предельных продольных уклонов

Предельные продольные уклоны, преодолеваемые автомобилями, определяются графоаналитическим методом по динамическому фактору автомобиля Д, выражающему удельную силу тяги автомобиля, которая может расходоваться на преодоление дорожных сопротивлений:

где f – коэффициент сопротивления качению (формула (11));

i – продольный уклон дороги;

δ – коэффициент, учитывающийинерцию вращающихся масс автомобиля (δ = 1,04 + n·i_к 2 , где n = 0,03 … 0,05; i_к – передаточное число коробки передач);

j – относительное ускорение (j = (1/g) (dV/dt), где g – ускорение свободного падения; dV/dt– ускорение автомобиля).

Расчет продольного уклона ведется для равномерного движения автомобиля с постоянной скоростью (δ·j = 0), в этомслучае динамический фактор определяется по формуле

Д для легкового 0,0757

Д для грузового 0,63

А предельный продольный уклон:

(Л) =0,0757

(Г)

Коэффициент сопротивления качению для усовершенствованных видов покрытий при скоростях движения меньше илиравных 50 км/ч принимается постоянным, равным f = 0,007 … 0,012, при скоростях движения выше этого значения определяется по формуле принимаем f=0,007

(Л) f=

(Г) f=

где V_р – расчетная скорость автомобиля, км/ч;

f₀ – коэффициент сопротивления качению при V_р ≤ 50 км/ч.

Значения динамического фактора Д для легковых и грузовых автомобилей находятся по таблицам динамических характеристик в зависимости от расчетной скорости.

Расчеты предельных продольных уклонов выполняютсяв табличной форме (табл. 9).

Таблица 9 — Расчеты предельных продольных уклонов, преодолеваемых автомобилями

Тип и марка автомобиля	Динамический фактор,Д,Н/Н	Расчетная скорость, ,км/ч	Коэффициент сопротивления качению,	Предельный продольный уклон, ,‰
ГАЗ 3102 УРАЛ 375 Н	0,0757 0,63	80км/ч 80км/ч	0,0091	0,0666 0,6209

Полученные значения предельных продольных уклонов проверяются по условиям сцепления. Динамический фактор поусловиям сцепления рассчитывается при неблагоприятном для движения автомобилей мокром и грязном состоянии покрытия по формуле

(12)

(Г)

где φ₁ – коэффициент продольного сцепления автомобильной шины с

поверхностью дорожного покрытия (φ = 0,18 … 0,20);

G_сц – часть веса, приходящаяся на ведущую ось автомобиля, Н (60% от полного веса автомобиля);

G – полный вес автомобиля, Н (табл. 1);

Рв – сопротивление воздуха, определяется по формуле

(13)

где V_р – расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;

F – лобовая площадь автомобиля, м 2 , определяется приближенно по

формуле F = 0,9·В·Н – для автобусов и грузовых автомобилей с

кузовом типа фургон; F = 0,8·В·Н – для остальных типов автомобилей

(Ви Н – ширина и высота автомобиля, м);

K – коэффициент обтекаемости автомобиля, кг/м 3 (0,15…0,34 кг/м 3 – для

легковыхавтомобилей; 0,55…0,60 – для грузовых автомобилей;

0,42…0,50 – для автобусов).

(Л) Н

Продольный уклон, который может преодолеть автомобиль без пробуксовывания

(Л)

(Г)

Расчеты выполняются в табличной форме (табл. 10).

Таблица 10 — Расчеты предельных продольных уклонов, преодолеваемых автомобилями по условиям сцепления

Тип и марка автомобиля	/G	Сопротивление воздуха, ,Н	/G	Динамический фактор по условиям сцепления	Предельный продольный уклон, ,‰
ГАЗ 3102 УРАЛ 375 Н	0,48 0,74	12,42 Н 32,82 Н	0,66 0,22	0,0535 0,079	0,0444 0,0699

Для движения автомобиля без пробуксовывания необходимо, чтобы выполнялось условие

(Л) 0,0666

(Г)

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник статьи: http://cyberpedia.su/14x36ce.html

Определение продольных уклонов

3.2.2 Определение продольных уклонов

Наибольший продольный уклон, преодолеваемый автомобилем, определяется из условия его движения на подъем на III передаче. При этом принимается допущение, что движение автомобиля происходит с равномерной (расчетной) скоростью. Наибольший продольный уклон при этих условиях:

, (3)

гдеД_max – динамический фактор;

f – коэффициент сопротивления качению;

i_max – продольный уклон дороги, ‰.

, (4)

гдеG – вес автомобиля, Н.

Р_W – сила сопротивления воздуха, Н.

Сила тяги при скорости автомобиля на III передаче:

, (5)

К_р – коэффициент размерности (К_р=9,55);

η – механический коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля (для грузовых двухосных автомобилей принимается равным 0,9, для трехосных – 0,80, для легковых автомобилей – 0,92);

n_v – частота вращения коленчатого вала, об./мин.

Расчет наибольшего продольного уклона для расчетного грузового автомобиля выполняется с использованием математической зависимости эффективной мощности двигателя от частоты вращения коленчатого вала, предложенной С. Д. Лейдерманом:

, (6)

гдеN_{e mах} – максимальная мощность двигателя, кВт;

λ – отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при движении автомобиля со скоростью V к частоте вращения при максимальной скорости;

a, b, c – эмпирические коэффициенты уравнения, значения которых для грузовых автомобилей:

– с карбюраторными двигателями – а=b=c=1;

– с дизельными двигателями – а=0,87; b=1,13; с=1.

Наибольший продольный уклон при движении грузового автомобиля на III передаче определяется в следующей последовательности:

По графикам динамических характеристик автомобилей [4, 6, 7] находится скорость автомобиля на III передаче V_III.

Далее определяется частота вращения коленчатого вала двигателя при скорости автомобиля V_III по формуле:

, (7)

гдеn_v – частота вращения коленчатого вала, об./мин;

V_III – скорость движения автомобиля, км/ч;

i₀ и i_k3 – передаточные числа главной передачи и коробки передач;

r_k – радиус качения колес автомобиля, м.

Определяется максимальная частота вращения коленчатого вала при движении автомобиля на прямой передаче по формуле:

, (8)

гдеn_max – максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя при движении автомобиля на прямой передаче, об./мин;

V_max – максимальная скорость движения автомобиля на прямой передаче, км/ч;

i₀ и i_k4(5) – передаточные числа главной передачи и прямой передачи;

r_k – радиус качения колес автомобиля, м.

Находится отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при скоростях V_III и V_max:

, (9)

Определяется частота вращения коленчатого вала двигателя N_V по формуле (6).

Определяется необходимая для вычисления динамического фактора сила тяги при скорости автомобиля на III передаче по формуле (5).

Сила сопротивления воздуха:

, (10)

гдеF – лобовая площадь автомобиля, F=0,77∙В∙Н;

В – ширина автомобиля, м;

Н – высота автомобиля, м;

К – коэффициент обтекаемости автомобиля, кг/м 2 (для легковых автомобилей K=0,05 – 0,30, для грузовых – K=0,5 – 0,7).

Далее определяется наибольший продольный уклон, который обеспечит движение автомобиля с постоянной скоростью на III передаче:

, (11)

, (12)

гдеf₀ – коэффициент сопротивления качению, принимается для дорог I и II категории 0,01 – 0,02, III и IV категории – 0,015 – 0,025;

f_V – то же, при скорости движения автомобиля от 50 до 150 км/ч.

Полученное значение уклона проверяется по условию сцепления. Динамический фактор при мокром и грязном покрытии определяется по формуле:

, (13)

гдеφ – коэффициент сцепления колеса с покрытием (φ =0,2);

G_сц – давление на заднюю ось (тележку), Н.

. (14)

Для движения автомобиля без пробуксовки необходимо, чтобы выполнялось условие:

. (15)

Для расчета максимальных продольных уклонов, преодолеваемых легковым автомобилем, используются графики динамических характеристик легковых автомобилей [4, 6, 7]. Находится максимальное значение динамического фактора и скорости движения легкового автомобиля на каждой передаче.

По формуле (3) вычисляются максимальные значения продольных уклонов. Результаты расчетов записываются в таблицу 4.

Таблица 4 – Результаты расчетов максимальных продольных уклонов, преодолеваемых легковым автомобилем

Передачи
I	0,042	0,02	25	0,042-0,02=0,022=22 ‰
II
III
IV

Полученные расчетом величины i_max для грузового и легкового автомобилей сравниваются с i_max для данной технической категории дороги, приведенными в СНиП 2.05.02-85 (табл. 10).

Источник статьи: http://www.kazedu.kz/referat/160318/2