Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 8
Текст из файла (страница 8)
й 4. ВРЕМЯ И ПУТЬ РАЗГОНА МАШИНЫ со ступенчдтой коронкой пи еддч Под приемнстостью машины в широком смысле.понимают ее способность маневрировать скоростью при прямолинейном движении. Оценочными параметрами прнемистости являются ускорение, время и путь разгона и торможения. Однако часто рассмотрение н. А. забав ие>в зз вопросов приемистости сводят к оценке способности машияы разгоняться, поскольку придание ей хороших разгонных качеств является, несомненно, более трудной задачей проектировакня. 1. Действительный процесс разгона Прн рассмотрении процесса разгона машины для упрощения предположим следукяцее: 1) мах~в~к установлен иа коленчатом валу двигателя; 2) ведущие детали главного фрикциона связаны валом непосредственно с маховиком (зтот вал в дальнейшем называется налом двигателя); 3) ведомые детали главного фрнкциона связаны с валом, который в дальнейшем называется валом трансмиссии; 4) движение машины с места начинается при включении первой передачи; если движение начинается с другой передачя, то к ией относится все сказанное ниже о процессе разгона на первой.
Действительный процесс разгона машины представляет собой сложный комплекс явлений, связанных с изменением во времени угловых скоростей вала двигателя м„и вала трансмиссии а„крутящего момента, передаваемого главным фрикционом Ме, момента развиваемого двигателем М„, и, наконец, крутящего момента от сил сопротивления движению машины на трансмиссиониом валу М,. Характер изменения зтих величии во времени показан на рис. 15. Изменения указанных величин во времени Г удобно связать с действиями водителя при разгоне машины со ступенчатой коробкой передач.
В начальный момент трогания машины водитель плавно отпускает педаль главного фрикциона и нажимает иа педаль подачи З4 уоплнва. Угловая скорость вала двигателя растет от холостого хода Йод ) до некоторого максимума. При этом возрастает крутящий ХХ аюмент двигателя и момент, передаваемый фрикционом. М„невколько превьппает Мэ, так как часть энергии расходуется на разгон маховика. В момент времени, обозначенный точкой а, М, = М„ н машина начинает движение, а угловая скорость вала трансмиснни ы„соединенного с ведомыми деталями фрнкциона, увеличиВвется.
В момент времени, обозначенный точкой Ь, вд достигает максимального значения, — "=О и Мэ — — М„. Йэд д" = На отрезке времени Ьс угловая скорость двигателя падает, а угловая скорость трансмиссии растет. Кинетическая энергия маховкка вместе с энергией двигателя расходуется на разгон машины и вращающихся деталей трансмиссии и ходовой части. Поэтому М„ больше М . В момент времени с — =О и Мэ — — М„. В момент 'ьдд времени Н угловые скорости вала двигателя и трансмиссии уравниваются. Если на отрезке времени ОИ имело место буксование главного фрикциона, то дальнейший разгон машины будет происходить без этого явления.
Рассмотренный процесс (04 носит название первого этапа разгона. От момента времени с и до момента времени е угловая скорость вала двигателя растет. Из-за разгона маховика на этом участке крутящий момент двигателя должен быть больше момента, передаваемого фрикцпоиом.
Второй этап разгона машины осуществляется прн ыд — — а, н соответствует отрезку временп Ие. В соответствии с внешней характеристикой двигателя крутящий момент его должен несколько уменьшаться при,росте ыд, Момент фрнкциоиа благодаря затрате дополнительной энергии на ускорение машины и разгон вращающихся деталей будет иа всем участке ае превышать момент сопротивления движению М,.
После достижения максимальной угловой скорости вала двигателя дальнейшее увеличение скорости движения машины на и рвой передаче стаиовптся невозможным. Для продолжения разггна ее необходимо переключить передачу в коробке. В момент переклю.чения передачи водитель выключает фрикцион и резко уменьшает подачу топлива. Угловая скорость ыд уменьшается до значения при холостых оборотах, а М„ и Мэ резко падают до нуля. Вал трансмиссии, оставаясь связанным с ведущим колесом до'выключе.'ния первой передачи, уменьшает угловую скорость незначительно. После переключения передачи водитель быстрее, чем зто было прн ррогании с места, включает главный фрикцион и увеличивает подачу топлива, Процесс переключения передачп называют третьим ',маном разгона (еД.
С момента равенства Мэ — — М, снова начинается первый этап чразгона на следующей передаче ДЬ). Однако благодаря вращению зФ з5 вала трансмнсскн 1ы, Ч' О) и более быстрым действиям водителя время этого этапа 1~п настолько невелико, что его самостоятельно, в общем времени разгона, обычно не учитывают. Прн этом за начало второго этапа разгона на следующей передаче принимается скорость машины и „соответствующая а,,м.
Определение ее, как и временн, затрачиваемого иа третий этап, будет рассмотрено ниже. Все же нужно заметить, что неправнльиые н неумелые действия водителя в этом случае могут привести к росту 1,, увеличению и» работы буксования фрнкцнона н ухудшению дннамикн разгона машины. 2, Первый этап разгона Время и путь разгона машины необходнмо начать определять с первого этапа. Учитывая действительные законы изменения всех переменных величин на первом этапе, показанные на рис.
15„нетрудно представить себе всю сложность аналитического описания нх. При этом заранее можно предположить, что в общем времени разгона машины до максимальной скорости удельный вес 1,, будет неболыпнм, Поэтому следует упростить законы изменения переменных, даже если это приведет к значительной погрешности определения времени разгона машины на первом этапе. Упрощенные (только на первом этапе разгона) графики изменения переменных, позволяющне получить необходимые выводы, показаны на рис. 16. Для вывода приближенного аналнтнческого-выражения времени разгона на первом этапе обычно делают следующие допущения: 1.
В начальный момент времени, прн включеннн главного фрикцнона угловая скорость коленчатого нала двигателя соответствует ышх 2. Включение главного фрнкциона.проясходнт мгновенно (речь идет не о процессе буксования фрикциона, а о процессе включения педали управления) н момент, передаваемый фрнкцноном в первом этапе, постоянен. 3. Крутящий момент двигателя в первом этапе принимается также неизменным, поскольку коэффициент приспособляемости поршневого двигателя близок к еднннце. 4. Измененне угловых скоростей пронсходнт по линейному закону, что, как будет подтверждено полученными нпже формулами, является следствием второго н третьего допущений.
Прн полностью отпущенной педали управления н пробуксовке дисков момент, передаваемый фрпкцноном Мз —— ))М (46) где так называемый коэффициент запаса фрнкцнона 1расчетный козффнцнент) 11 всегда больше еднпяцы, а М„„„— макснмальный крутящнй момент двигателя. Момент фрнкцпона для трансмиссии является активным, а для дзягателя — тормозным. Коэффицквнт запаса фрнкциона позволяет иметь крутящпй момент, действующий па вал трансмнссии в пер- зз вый период разгона, больше момента двигателя. Следовательно, к энергии двигателя прибавлнется кинетическая энергяя маховика я сумма их идет на разгон машины, Прицепа, вращающихся деталей трансмиссии н ходовой .части их, Для упрощения решения приведем массу машины с прицепом и вращающиеся части к ведомому налу главного фрикцнона н представим их в виде некоторого условного маховика с моментом инерции l, (рнс, 17).
Используя уравнение кинетической энергии, можно записать где т -(-т„— масса машины и прицепа; т),— общий к. и. д. машины; з',. — момент инерции вращающейся детали машины нлн * прицепа; м — ее угловая скорость; т), — к. п. д. от ведомого вала фрнкциона до детали. Рис. !т Рис. !а Левая часть уравнения представляет собой кинетическую энергию условного маховика, равную энергии, потребной для разгона машины и прицепа. Учитывая, что о == е,„М,„, общее передаточное число траисмкссии 1 = — '", передаточное число от ведомого вала фрикциона мвх до 'детали 1„= —, получим окончательно о~я Для данной машины приведенный момент инерции условного маховика 7, определяется главным образом общим передаточным числом трайсмиссии.
Он будет наибольшим на высшей передаче. Этим, например, и объясняется, почему на вьюшей передаче коробки невозможно тронуться с места. На первом этапе разгона моменты, действующие на вал между, двигателем и фрнкционом (см. рис. 16 и 17), н угловое замедление вала двигателя (48) Следовательно, для уменьшения углового замедления вала двигателя желательно увеличивать момент двигателя и момент инерции маховика. Моменты, действующие на вал, находящийся слева от фрнкциона (рис. 17), 'т4т+ ттзт й4ф и угловое ускорение вала трансмиссии 'Мф тыт е, Следовательно, угловое ускорение вала трансмиссии возрастает, если уменьшается момент сопротивления движению на валу транс-миссии и приведенный момент инерции /т. Момент на валу трансмиссии определится из выражения ()тп+ й.п) Ят.
(66) ттчо Уравнения угловых скоростей в соответствии рис. 16 имеют вид В конце первого этапа разгона 1 = Г, и тз, = ат, тогда время разгона машины в течение первого этапа (61) Время 1,„как показывают подсчеты, для гусеничных машин меньше 1 с. При определении суммарного времени разгона машины этим временем пренебрегают, поскольку допускается ббльшая погрешность в учете времени на переключение передач, Действительное значение 1, будет отличаться от полученного по формуле (51) из-за допущений, которые былп сделаны (см.
рнс. 16). Однако формулы (46), (49) и (5Ц позволяют сделать некоторые выводы о работе главного фрикцнона (главным образом при трогании с места), двигателя, изменения времени 1, и тепловыделеиии при пробуксовке дисков, Для этого следует иметь в виду, что ва рис. 16 площадь„ограниченная линиями тф„м и осью ординат, и некотором масштабе представляет собой работу буксования фрикциона на первом этапе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
