Диссертация (1173095), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Таким образом, получим награфике точки В (вв ; ев ) и Д (вд ; ед ), соответствующие началу и концу режимаДВС+ЭМводоходного движения «ДВС+ЭМ». Величина полезного упора Ре, Н,обеспечиваемого водометом в режиме «ДВС+ЭМ», определяется по выражению:ДВС+ЭМРе= В (0 − )в + е ,(4.63)где е – дополнительный полезный упор, необходимый для преодоления «горбасопротивления», Н, определяемый следующим образом:111е = еВ − еА .(4.64)Физический смысл разности площадей (заштрихованной зоны) подДВС+ЭМграфиками РеДВС= 2 (в ) и Ре= 1 (в ) – мощность, реализуемая водоходнымдвижителем для преодоления «горба сопротивления». Таким образом, вычисливразность площадей под графиками через определенные интегралы, можемопределить потребную электрическую мощность ЦОЭМ WЦОЭМ, Вт:ДрасчЦОЭМБвв1=[∫ ( )в − ∫ 1 (в )в ].Н СР ЦОЭМ вВ 2 ввА(4.65)Окончательно устанавливаем электрическую мощность WЦОЭМ, сравниваязначения, полученные в ходе расчета энергобаланса из условия (4.20) и по формуле(4.65), выбирая большее из них.
Также, как и для ЗОЭМ, подбираем параметрыЦОЭМ по технической характеристике.Буксировочная характеристика б = (в ) является стационарной. Во времяразгона ГАММК по водной поверхности ускорение не является постоянным. Приувеличении ускорения амфибии сопротивление воды ее движению возрастает.Однако, для проектировочных расчетов в первом приближении можно оценитьвремя работы tДВС+ЭМ, с, ЦОЭМ на режиме «ДВС+ЭМ» при малой постояннойвеличине ускорения в′ ≈0,5 м/с2:ДВС+ЭМвД − вВ=.в′(4.66)Зная данное время работы и значение тока потребления, полученное изхарактеристики ЦОЭМ, можем рассчитать по формулам (4.25 – 4.29) времяразрядки АКБ в режиме «ДВС+ЭМ» на воде и сравнить его с полученным позависимости (4.66) значением tДВС+ЭМ.
При этом должно выполняться условие:ДВС+ЭМ < р .(4.67)Расчетные данные сведем в таблицу. Окончательно выбираем конфигурациюАКБ, обеспечивающего потребный запас хода в автономном сухопутном режиме«ЭМ» и необходимое для преодоления «горба сопротивления» время работыЦОЭМ при движении амфибии в водоходном режиме «ДВС+ЭМ».1124.4. Режимы сухопутного движения за счет совместной работы двигателявнутреннего сгорания и задних обратимых электромашинОпределим передаточные отношения на различных режимах работы приводапередней оси КЭУ. Расчет проводим для одного потока мощности от двигателя кведущему колесу машины.
Для схемы КЭУ, изображенной на Рисунке 2.12, вобщем виде передаточное отношение подсистемы привода передней оси будетрассчитываться следующим образом:ПО = СЦ КП ГП ПКР ,(4.68)где Ui – передаточное отношение i-го элемента трансмиссии.Общие передаточные отношения подсистемы рассчитываются для каждойпередачи, если коробка передач – ступенчатая. Для бесступенчатой коробкипередач (характерной для ТС малого класса) расчет передаточных отношенийподсистемы передней оси производится для разбитого на отрезки диапазонапередаточных отношений вариатора.Общий КПД подсистемы привода передней оси ηпо найдем по формуле:ПО = СЦ КП ГП ПКР ,(4.69)где ηi – передаточное отношение i-го элемента трансмиссии.Индексы в уравнениях (4.68) и (4.69) означают: сц – сцепление, кп – коробкапередач, гп – главная передача, пкр – колесный редуктор передней оси.Выбрав ранее двигатель и задав параметры трансмиссии, определимдинамическую характеристику для сухопутного режима движения «ДВС».Построение данного графика осуществляется таким же образом, как и длясухопутного режима «ЭМ» (по зависимостям (4.11) – (4.14)).Расчетные данные сводятся в таблицу.
На Рисунке 4.10 представлен графикдинамической характеристики для ГАММК, двигающейся в режиме «ДВС». Каквидно из графика, изображенного на Рисунке 4.10, рассматриваемая ГАММК наповышенной передаче имеет максимальный динамический фактор Dпов = 0,68 и113может преодолеть в заданных условиях движения угол подъема α = 19о. Напониженной передаче Dпон = 1,36 и α = 36о соответственно.Рисунок 4.10 – Динамическая характеристика в сухопутном режиме «ДВС»Разгон с места ГАММК в режиме «ДВС» осуществляется в два этапа: смомента включения сцепления до момента окончания буксования пар трения и смомента окончания буксования пар трения до достижения максимальной скорости.Для определения времени на первом этапе разгона примем допущения:- полное включение сцепления происходит мгновенно;- момент трения полностью включенного сцепления – постоянная величина;- внешние условия в процессе разгона постоянны;- в момент включения сцепления двигатель работает по внешней характеристике.114Ускорение при разгоне на первом этапе 1′′ , м/с2, определяем по формуле:1′′ =− ),( (4.70)1 + сц где Dmax – максимальное значение динамического фактора на j-ой передаче,βсц – коэффициент запаса сцепления, указанный в справочниках [34, 65].Продолжительность первого этапа разгона t1, c, определяется выражением:01 = ′′,(4.71)′′вм + вщгде 0 – угловая скорость ведущих деталей при включении сцепления, об/с,′′вм– угловое замедление ведомых деталей сцепления, об/с2,′′вщ– угловое замедление ведущих деталей сцепления, об/с2.Угловая скорость ведущих деталей при включении сцепления 0 , об/с,рассчитывается по формуле:0 =.30(4.72)′′Угловое замедление ведущих деталей сцепления вщ, об/с2, определим последующей зависимости:′′вм1′′= .к ПО(4.73)′′Угловое замедление ведомых деталей сцепления вм, об/с2, рассчитаем так:′′вщ=( − 1)Мд,д(4.74)где д – приведенный к маховику момент инерции движущихся деталейдвигателя и сцепления, кг/м2, определяемый из литературы [34, 65].Скорость v1, м/с, ГАММК в конце первого этапа равна:1 = 1′′ 1 .(4.75)Рассчитанные данные сведем в таблицу.
Порядок расчета второго этапаразгона ГАММК в режиме «ДВС» аналогичен порядку расчета разгона машины врежиме «ЭМ», поэтому необходимо использовать зависимости (4.15) – (4.18).115Составим таблицы, по которым построим график разгона ГАММК в режиме«ДВС» (Рисунок 4.11). Согласно графику, машина способна разогнаться наповышенной передаче до максимальной скорости v = 130 км/ч за время tп = 23секунды, на пониженной передаче – до v = 65 км/ч за tп = 8 с.Рисунок 4.11 – График разгона в сухопутном режиме «ДВС»Расчет сухопутного режима движения «ДВС+ЭМ» производится попринципу суперпозиции двух предыдущих режимов. Справедливость этогоположения обеспечивается синхронизацией работы ЗОЭМ с ДВС посредствомконтроллера ЭБУ, отслеживающего с помощью датчиков угловую скоростьвращения передних колес.
При достижении номинальных частот вращения ЗОЭМавтоматически отключаются, разрывается их связь с колесами задних полуосей, аДВС продолжает работать.116Определим динамическую характеристику ГАММК в режиме «ДВС+ЭМ»,сложив значения динамических факторов, полученных в процессе расчета режимов«ДВС» и «ЭМ», на одинаковых скоростях движения. Построенный графикпредставлен на Рисунке 4.12.Рисунок 4.12 – Динамическая характеристика в сухопутном режиме «ДВС+ЭМ»Как видно из графика, ГАММК, двигающаяся в режиме «ДВС+ЭМ» по сушена повышенной передаче, имеет максимальный динамический фактор Dпов = 0,88 иможет преодолеть в заданных условиях движения угол подъема α = 23о.
Напониженной передаче Dпон = 1,47 и α = 38о соответственно.Порядок расчета первого и второго этапов разгона ГАММК в режиме«ДВС+ЭМ» аналогичен порядку расчета разгона амфибии в режиме «ДВС» и такжесостоит из двух этапов. Для первого этапа разгона воспользуемся формулами117(4.70) – (4.75), для второго этапа используем зависимости (4.15) – (4.18).Результирующие данные внесем в таблицы, по которым построим график разгонаГАММК в режиме «ДВС+ЭМ» (Рисунок 4.13). По полученным данным видим, чтомашина способна разогнаться на повышенной передаче до v = 130 км/ч за tп = 21секунду, на пониженной передаче – до v = 65 км/ч за tп = 7 с.Рисунок 4.13 – График разгона в сухопутном режиме «ДВС+ЭМ»Расчет ходкости и тягово-скоростных свойств прототипа глиссирующейамфибийной машины малого класса по вышеизложенному методу представлен вПриложении Е.1184.5.
Выводы по главе 41. Разработан метод оценки ходкости и тягово-скоростных свойств ГАММКс КЭУ, позволяющий определить параметры ЗОЭМ, ЦОЭМ, АКБ, ДВС,водоходного движителя и трансмиссии, запас автономного хода в сухопутномрежиме «ЭМ», тягово-динамические характеристики и графики разгона нарежимах сухопутного движения «ДВС», «ЭМ» и «ДВС+ЭМ», а также ходовуюхарактеристику ГАММК при движении на воде в режимах «ДВС» и «ДВС+ЭМ».2. Представлен алгоритм, описывающий порядок расчета параметровходкости и тягово-скоростных свойств ГАММК с КЭУ.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
