Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Используя рнс. 16 и упомянутые формулы, нетрудно заметить, что; например, 1, и работа буксования уменьшаются при уменьшении начальной угловой скорости вала двигателя, уменьшении момента инерции маховика двигателя 1„(растет е„), уменьшении сопротивления движению или М, (растет з,) и увеличении коэффициента запаса фрикциона (). Последнее легко доказать, если пре- зз образовать формулу (43) с учетом выражения (46) и равенства М„=— == Мд,„. Тогда (52) 'А Если р = 1, то з„=-0 и линия а„параллельна оси абсцисс.
Из формулы (49) вытекает, что уменьшение 5 вызывает уменьшение е, и в результате время 1, н работа буксования значительно возрастают. Как следствие сказанного, можно заметить, что неполное включение фрикциона неопытным водителем прн троганни машины с места может его значительно перегреть. С другой стороны, разгон с места машины, снабженной гидромуфтой, особенно на второй передаче в коробке (увеличение 1,), приведет к росту 1„который надо будет учитывать в общем времени разгона. 3. Второй и третий этапы разгона Время разгона во втором этапе на передаче, при которой трогаются с места, определяют обычно с допущением, что начало этапа соответствует частоте вращения двигателя при максимальном кру-.
тящем моменте. Это в большей степени отвечает разгону в тяжелых условиях движения. При разгоне на последующих передачах начальная скорость второго этапа будет определена более точно. Ускорение машины в дифференциальной форме й> й~х 1= — = — ~ м и откуда время разгона в интервале скоростей о, — о, Й~ (53) 1 в Для интегрирования правой части уравнения (53) необходимо иметь зависимость 1 = 1 (о) или, учитывая. формулу (44), при ~; =- = у, == сопз1 и 6' = 6 =- сопз1 — зависимость 1У = Г' (и). В литературе встречается несколько эмпирических выражений для построения внешней характеристики двигателя по одной известной точке (18). Однако использование этих выражений для полу'чения эмпирической функции (У=1".
(а) приводит к достаточно сложному виду искомой функции. С другой стороны, наличие тяговой характеристики, показанной на рис. 9, для расчета проектируемой или существующей машины всегда обязательно. Поэтому в результате проведенных автором поисков И3) можно предложить замену экспериментально-расчетной кривой динамического фактора для любой передачи ступенчатой коробки эмпирической зависимостью 11 =- а — ло'. (54) Коэффициенты и н й уравнения (54), постоянные для данной пере. 'дачи, определяются из условия удовлетворения его двум любым 39 точкам кривой динамического фактора с координатами В„а1 В„и„взятыми из тяговой характеристики. Лучше принимать этя точки соответствующими полным пределам интегрирования п„и ом но можно использовать н точки и„,„т В„„, и и, В ы для данной передачи, ' Тогда (55) ~', — О', Сравнение аналитической функции (54) с расчетными кривыми В, учитывающими н воздушное сопротивление движению„для машин с карбюраторными двигателями, двух- и четырехтактными дизельными двигателямн в большинстве случаев давало максимальную погрешность около 2 — 3%.
При этом для формул (55) и (56) использовались точки кривой динамического фактора, соответствующие на любой передаче и„,„ и о,, Подставляя в уравнение (53) формулы (44)„ (54) и обозначая по а ~о Производя интегрирование и обозначая для удобства расчетов ( = — — ~ 2,3 (я — '+'2 а с(й — ~ 6 з ! ь+з Ь~ 4а ~'о ь 1с, нли после подстановки пределов интегрирования н некоторых пре- образований + 2~асс(й — ' — агс(я — "' )1. Принимая получим время разгона в форме, более удобной для расчетов: ~~о + 2(агс(и г,— агс(яг,)~., Определение времени разгона по формуле (60) можно производить для любых интервалов изменения скорости, если зто необходимо для здостроения графика илн для полного диапазона изменения скорости "на данной передаче.
Вычисления удобно сводить в таблицу. Нетрудно доказать, что прн максимальной скорости движения '(1) =-г,„) получим и =- Ь, Поэтому иаданнойпередачевеличину о ,аюжно не вычислять. Последнее равенство делает, однако, невоз'можным принятие верхнего предела интегрирования о, = п„„„, так как прн этом подынтегральная функция уравнения (53) обращается :в бесконечность (1 = О).
В этом случае, как принято в теории, следует считать верхний предел интегрирования из = 0,95и „„. (61) После достижения максимальной скорости движения на 1-й передаче (см. Ркс. 9; обозначим зту скорость как верхний предел интегрирования о;,) за время включения следующей передачи ! +1 скорость движения машпны несколько упадет. Поэтому скорость, соответствующая нижнему пределу интегрирования иа следующей передаче оп+0„должна быть принята несколько меньшей, чем пь. Более точное определение оп+и, можно проделать, пользуясь так называемым коэффициентом потерянной скорости (62) 'к+1к При движении машины по инерции за время переключения передачи 1„ее кинетическая энергия расходуется на преодоление внешних сопротивлений (без учета воздушного сопротивления) в М,— оп+к,) =ВО.
тз э где путь, пройденный машиной, если считать движение равнозамедленным, ~ц ' чп+3ь П ' Преобразовав уравнение движения с учетом формулы (62), получим выражение коэффициента потерянной скорости х —. (63) зи;, Из формул (62) и (63) следует, что козффнцнейт потерянной скоРости Х всегда болыпе единицы. для определения )„кроме условий движения Г, и коэффициента приращения массы б, необходимо также внять время переключения передачи г,. Время третьего этапа разгона (см. Ркс.
16) 1, =- 1„, как зто следует из описания совершающихся в нем процессов, зависит от коиструкпии коробки передач и действия водителя. Известны следующие 41 рекомендация относительно величины /,: Ц для коробок передач с передвижнымк шестернями — 3 с; 2) для коробок с передвижными каретками и свнхронизаторами — 2 с; 3) для планетарных коробок с переключением передач фрикцнонными элементами — 1 с.
Увеличение времени переключения передачи увеличивает Х. С ростом номера передачи Х уменьшается. Прн известном коэффициенте потерянной'скорости Х легко определяется начальная скорость разгона или нижний предел интегрированна на следующей передаче: Р~ ип+и, = — '. . Х Общее время разгона машины на и передачах в коробке должно учитывать и время переключения передач и в.4 /.=-~/+~/„.
164/ х й Для оценки свойств машины при разгоне илн ее приемнстости определяют также путь разгона машины, сохраняя условия, при которых определялось время разгона. Приращение пути в дифференциальной форме 6з = о 6/. Сопоставляя это выражение с интегральной формой выражения времени разгона и оставляя прежними принятые обозначения, получим интегральную форму пути разгона: и и Интегрируя последнее выражение и учитывая формулу Щ, получим После подстановки пределов интегрирования и некоторых преобразований формула пути разгона машины иа данной передаче в интервале скорости движения о, — о, будет иметь вид фаз / 1 — з~~ 1+аз (66) 4ааа 1 1+ з Путь, пройденный машяной прн движении по инерции за время переключения передачи /„(оставляя в силе сделанные ранее 'допущения), 2 ~ +х)"' Суммарное значение пути разгона машины а а-1 з,=~э+ ~, э„.
1 ! Трудоемкость аналитического способа определения суммарного ;пути и времени разгона до заданной скорости движения машины 'меньше, чем приводимого ниже распространенного способа графи:ческого интегрирования. В большинстве случаев можно обойтись .даже без построения тяговой характеристики машины (еслн она не требуется для других целей). Для этого в формулах (55) н (55) используются полученная ранее максимальная скорость движения на 'каждой передаче о, и соответствующее ей значение динамического ;фактора В„о„и 1), принимаются равными полученным при режиме максямальйого крутящего момента двигателя. Скорость о, прирав'нивают верхнему пределу интегрираванпя (за исключением последпей передачи), а нижний предел определяется с использованием формулы (63).
й=йИХГ Для получения результатов, бо- Ш лее приближающихся к экспериментальным, расчеты следует всегда ве. сти с учетом времени на переключение передач и пути, который машина при этом проходит. УУ5е Используя геометрическую интер; претацию определенного интеграла, можно утверждать, что ошибка гас. )а ; определения времени нли путя разгона на одной передаче будет меньше указанной ранее максимальной погрешности определения динамического фактора по эмпи: рической зависимости (54). Выражение (53) может быть использовано также для определения времени разгона приближенным методом графического интегрирования.
Для этого, используя графики ускорений машины (см. нс. 13), строят кривые обратных величин, показанные на рнс. !8. 4 место значения 1 = О, соответствующего равномерному движе- нию, при котором подынтегральиая фуякцня уравнения (53) об-'ращается в бесконечность, также берут значение ) при скорости 9,95о„. Площадь фигуры„ограниченная кривой, двумя ордпнатами при ' в, и и, и осью абсцисс, в масштабе представляет собой время раз. гона до данной скорости и„, так как соответствует правой части урав- нения (53) времени разгона. При учете масштабов изображения сле: дует иметь в виду, что перемножаемые для получения площади величины должны иметь соответствующие размерности, например, 1 7- в сIм, и в м/с н время 1 в с.
Взяв несколько точек на графике каждой передачи и определив указанные площади, можно построить график завпсимости времени разгона 1 от скорости и для данного грунта, показанный на рис. 19. )рафик учитывает время переключения передачи 1, и уменьшение скоросгн движения машины прн этом на величину Ли. На рис. !9 справа этн величины показаны в увеличенном масштабе.
Определе- 43 ние оп, и, н 1„производятся по рекомендациям, сделанным ранее. График строится для определенного грунта. Путь разгона в интегральной форме Правая часть уравнения представляет собой в масштабе площадь, заштрихованную на рнс. 19. Поэтому, выполняя графическое интегрирование функции на рис. 19, получим кривую пути разгона тч-%.з, ю Му Рис. 19 машины в функции скорости движения. При графическом интегри-ровании следует использовать те же значения скоростей, которые соответствовали точкам ка рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
