Upload
asediuss-alex
View
248
Download
0
Embed Size (px)
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
1/27
1.4. Trasarea caracteristicii de tractiune
1.4.1 Defnirea si trasarea caracteristicii de tractiune
Pentru studiul performantelor maxime de tractiune, trebuie analizatavariata fortei de tractiune in functie de viteza, atunci cand motorulfunctioneaza la sarcina totala, iar schimbatorul este cuplat succesiv in toatetreptele.
Prin tema de proiect se impune o valoare a vitezei maxime aautocamionului (Vmax=110 km/h la deplasarea acestuia in treapta de vitezecea mai rapida (priza directa sau echivalentul ei, in palier. Pentru a avea oanumita acoperire, din punct de vedere a puterii,se poate admite ca
atin!erea lui Vmaxse obtine pe o foarte mica panta, p0=(0,0"...0,#$,rezultand in acest fel o putere maxima(Pmax ceva mai mare decat in cazuldeplasarii in palier (p0=0
%aca po=0.1$=t!(&p ' &p = arct!(0.001 = 0.0" !rade
)ilantul de putere este*
Pr=+tP=Prul-Pp-Pa-Pd PVmax = 11 k1
cua2ia !eneral3 a misc3rii autovehiculului con2ine for2a detrac2iune 4tcare constituie o for2a activ3. %e valoarea acestei for2e, precum 5ide modul cum variaz3 6n func2ie de tura2ia ro2ii motoare, respectiv vitezaautomobilului, va depinde caracterul mi5c3rii. Pentru studiul mi5c3riiautovehiculului este necesar3 cunoa5terea for2ei de trac2iune pentru oricevitez3.
Trasarea caracteristicii de tractiune se face pentru fiecare treapt a schimbatorului de
viteze , si reprezint variatia fortei de tractiune cu viteza n respectiva treapt, Ft(v).
Pentru aceasta se folose5te rela2ia de de7ni2ie (1.1". 8ntruc9tmomentul motor : este dependent de tura2ie, rezult3 faptul c3 5i 4 tdepindede tura2ie. ;ura2ia motorului se a
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
2/27
4tk reprezint3 for2a de trac2iune necesar3 deplas3rii rectilinii auautovehiculului 5i este !enerat3 de momentul motor, av9nd urmatoareaformul3*
0( , )e sk t rt
r r
M n i iMF
r r
= =
(1.1"
nde iskeste valoarea raportului de transmitere al schimb3torului deviteze 6ntreapta k (k = 1, >, ? ,6@
i0A raportul de transmitere al transmisiei principale@
+tA randamentul transmisiei.
00.377 ! "
r
sk
n rV Km h
i i
=
(1.1B
#arametrii necesari determinrii caracteristicii de trac$iune la sarcin total a motoruluivor fi calculaCi Di centralizaCi n tabelul %.&.
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
3/27
0 >0 E0 B0 F0 100 1>0 1E0 1B0
0
"00
1000
1"00
>000
>"00
#000
#"00
Gra7c 1.#* Haracteristica de tractiune
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
4/27
1.4.2 Determinarea perormantelor dinamice, olosindcaracteristica de tractiune
Pentru eviden2ierea performan2elor autovehiculului este necesar3calcularea rezisten2ei totale la 6naintare a autocamionului.
IJ=Ja-Jp-Jrul(1.1
Ra=
kAVx2
13[daN] rezisten2a aerului
(1.1F
Rp=Gasinp [daN] rezisten2a la pant3
(1.1K
Rrul=f(V)Gacosp[daN] rezisten2a la rulare
(1.>0
8n care*
Lk este coe7cientul aerodinamic, k= 0,0B1>" cx = 0,0B1>"
LVx A viteza relativ3 a aerului fa2a de automobil
LVx = V M Vv , unde Vv este viteza v9ntului. Nceasta se va considera Vv = 0@
Puterea corespunzatoare rezistentei* P = J V / #B0 k(1.>1
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
5/27
unde # ' puterea corespunzatoare rezistenCei
Ga=11100daN , masa maima constructiva a autocarului
8n tabelul 1.E. se vor calcula rezisten2ele la rulare a autocamionului 6ncazul deplas3rii 6n palier.
;abel 1.E Halculul rezisten2elor 6n func2ie de viteza la deplasarea 6n palier
4i!ura 1.E.Varia2iarezisten2elorde 6naintarea
autocamionului pentru deplasarea 6n palier.
V[km/h]
Rrul[da]
Rp[da]
Ra[da]
Rtot[da]
00.01B11
"1F.FB
" 0 0 1F.FB"
100.01B0#
K11F.0#E
01 0>.E>1#0
1F0.E""
E0F
>00.01B00
KB1.0B
"B 0K.BFBK>#
0F1F.#K#E
F#1
#00.01B0>
B"1.FKE
1" 0>1.K""
BK1KK.BFK
>BK
E00.01B0F
KK1F."K
FK 0#F.EBK
>#>1.#E""
F>#
"00.01B1K
K1K.F1B
B 0B0."E#>B
K>>E0.#"KK
#K>
B00.01B#"
"K1F1.""0
EK 0F.1F>#0
>BF.#>
K
0 0.01B""FB 1F#.F00EB 0 11F.BBEF0F #0>.EB">B
F00.01BF0
1FB."B"
E 01"E.KK0
BK#E1.""B>
#K>
K00.0110
#>1FK.FE"
"> 01KB.1B01
K>#FB.00"
1>#
1000.01EE
"11K#.BE0
B1 0>E>.1#0
E#".F1#B
FBK
1100.01F#
#"1K.K"1
F" 0>K#.0>KE
>#EK0.KF1>
#1
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
6/27
0 10 >0 #0 E0 "0 B0 (0 F0 K0 100 110 1>00
100
>00
#00
E00
"00
B00
f
Jrul daO
Jp daO
Ja daO
Jtot daO
a "0 km/h, rezistenta la rulare reprezinta "$ din suma rezistentelor,in timp de rezistenta aerului reprezinta >"$. a F0 km/h rezistenta la rularereprezinta "B$ din suma rezistentelor iar rezistenta aerului restul de EE$. aviteza maxima in palier rezistenta la rulare reprezinta EB$ din sumarezistentelor, in timp ce rezistenta aerului reprezinta restul pana la 100$,rezistenta la panta 7ind zero.
;abel 1.B* Halculul rezistentelor in functie de viteza la deplasarea in pantamaxima a drumului modernizat
V[km/h]
Rrul[da]
Rp[da]
Ra[da]
Rtot[da]
00.01B1
1"1F.1""B
>KKE.F
K# 011#.0EF
B>F
100.01B0
#K11.#1B"
#>KKKE.F
K#>.E>1#
011E.B#1
>BE
>00.01B0
0KB1B.KK0E
0>BKKE.F
K#K.BFBK>
#0F11F1."0
#>B
#00.01B0
>B"1.1>
#BBKKE.F
K#>1.K""
BK11K#.FB"
F1#
E00.01B0
FKK1.FF1
E0"KKE.F
K##F.EB
K>#1>11."1F
F##
"00.01B1
KK1K.0K>0
0FFKKE.F
K#B0."E#>
BK>1>#E.">F
>F
B00.01B#
""K1F0.F1FF
E1"KKE.F
K#F.1F>#
01>B>.FKE
1EK
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
7/27
00.01B"
"FB1F#.0"K
EE1KKE.F
K#11F.BBE
F0F1>KB.B1
"">
F00.01BF
01F".F1#B
11>KKE.F
K#1"E.KK0
BK1##".BK
#F
K0
0.011
0#>
1FK.0F0E
E>B
KKE.F
K#
1KB.1B0
1K>
1#F0.1##
B#"
1000.01E
E"11K>.FB0>
#F#KKE.F
K#>E>.1#
01E>K.K>B
#1"
1100.01F
##"1K.1"E1
0EKKE.F
K#>K#.0>K
E>#1EF".0B
">
4i!ura 1.B* Variatia rezistentelor de inaintare a autocamionului infunctie de viteza pentru deplasarea in panta de K$
0 10 >0 #0 E0 "0 B0 (0 F0 K0 100 1100
>00
E00
B00
F00
1000
1>00
1E00
1B00
Jrul daO
Jp daO
Ja daO
Jtot daO
a viteza de "0 km/h rezistenta la rulare reprezinta 1"$ din sumarezistentelor, rezistenta aerului "$, in timp ce rezistenta la panta F0$. a F0km/h, rezistenta la rulare scade la 1E$ , iar rezistenta la panta va 7 de "$,iar rezistenta aerului va reprezenta restul de 11$. a viteza maxima de 100km/h rezistenta la rulare va reprezenta doar 1#$ ,la fel si rezistenta la pantava scadea, aceasta 7ind de 0$, restul de 1$ va reprezenta rezistentaaerului.
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
8/27
0 >0 E0 B0 F0 100 1>0 1E0 1B0
0
"00
1000
1"00
>000
>"00
#000
#"00
tr1
tr>
tr#
trE
tr"
trB
JtotdaO
Gra7c 1.E* Haracteristica de tractiune si curba rezistentelor
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
9/27
1.!. Trasarea caracteristicii dinamice
1.!.1 Defnirea si trasarea caracteristicii dinamice
Haracteristica dinamic3 constituie func2ia care exprim3 dependen2afactorului dinamic fa23 de viteza autovehiculului, pentru toate etaQeleschimb3torului de viteze, atunci c9nd motorul functioneaz3 la sarcin3 total3.1
Nlura curbelor caracteristicii dinamice este asem3n3toare cu cea acurbelor din caracteristica de trac2iune. a autovehiculele cu schimb3torul deviteze 6n trepte 5i curbele caracteristicii dinamice au alura unei parabole.
4actorul dinamic % se calculeaz3 cu urm3toarea formul3*
D=FtRaGa
(1.>"
4actorul dinamic este o m3rime adimensional3, 6ns3, pentru sa se
sublinia c3 de7neDte un raport de forCe, se indic3 dimensiunea daO/daO, sau
se poate reprezenta Di 6n procente.
8n tabelul 1.F sunt prezentate valorile factorului dinamic 6n cele etaQe
ale schimb3torului de vitez3, 6n funcCie de vitez3.
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
10/27
0.0 >0.0 E0.0 B0.0 F0.0 100.0 1>0.0 1E0.0
0.00
0.0"
0.10
0.1"
0.>0
0.>"
0.#0
t
t
t
t
t
t
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
11/27
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
12/27
1.!.2 Determinarea perormantelor dinamice, olosindcaracteristica dinamica
Pentru eviden2ierea performan2elor autovehiculului este necesar3 calcularearezisten2ei totale la 6naintare a autocamionului.
IJ=Ja-Jp-Jrul(1.>B
Ra=
kAVx2
13[daN] rezisten2a aerului
(1.>Rp=Gasinp [daN] rezisten2a la pant3
(1.>F
Rrul=f(V)Gacosp[daN] rezisten2a la rulare
(1.>K
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
13/27
8n care*
Lk este coe7cientul aerodinamic, k= 0,0B1>" cx = 0,0B1>"
LVx A viteza relativ3 a aerului fa2a de automobil
LVx = V M Vv , unde Vv este viteza v9ntului. Nceasta se va considera Vv = 0@
Puterea corespunzatoare rezistentei* P = J V / #B0 k(1.#0
unde # ' puterea corespunzatoare rezistenCei
Ga=11100daN , masa maima constructiva a autocarului
Rn tabelul 1.B. se vor calcula rezistentele la rulare a autocamionului incazul deplasarii in panta maxima a drumului modernizat.
;abel 1.B* Halculul rezistentelor in functie de viteza la deplasarea in pantamaxima a drumului modernizat
V[km/h]
Rrul[da]
Rp[da]
Ra[da]
Rtot[da]
00.01B1
1"1F.1""B
>KKE.F
K# 011#.0EF
B>F
100.01B0
#K11.#1B"
#>KKKE.F
K#>.E>1#
011E.B#1
>BE
>0 0.01B00KB 1B.KK0E0>B KKE.FK# K.BFBK>#0F 11F1."0#>B
#00.01B0
>B"1.1>
#BBKKE.F
K#>1.K""
BK11K#.FB"
F1#
E00.01B0
FKK1.FF1
E0"KKE.F
K##F.EB
K>#1>11."1F
F##
"00.01B1
KK1K.0K>0
0FFKKE.F
K#B0."E#>
BK>1>#E.">F
>F
B00.01B#
""K1F0.F1FF
E1"KKE.F
K#F.1F>#
01>B>.FKE
1EK
0
0.01B"
"FB
1F#.0"K
EE1
KKE.F
K#
11F.BBE
F0F
1>KB.B1
"">
F00.01BF
01F".F1#B
11>KKE.F
K#1"E.KK0
BK1##".BK
#F
K00.011
0#>1FK.0F0E
E>BKKE.F
K#1KB.1B0
1K>1#F0.1##
B#"
1000.01E
E"11K>.FB0>
#F#KKE.F
K#>E>.1#
01E>K.K>B
#1"110 0.01F 1K.1"E1 KKE.F >K#.0>K 1EF".0B
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
14/27
##" 0E K# E># ">
4i!ura 1.B* Variatia rezistentelor de inaintare a autocamionului infunctie de viteza pentru deplasarea in panta de K$
0 10 >0 #0 E0 "0 B0 (0 F0 K0 100 1100
>00
E00
B00
F00
1000
1>00
1E00
1B00
Jrul daO
Jp daO
Ja daOJtot daO
a viteza de "0 km/h rezistenta la rulare reprezinta 1"$ din sumarezistentelor, rezistenta aerului "$, in timp ce rezistenta la panta F0$. a F0km/h, rezistenta la rulare scade la 1E$ , iar rezistenta la panta va 7 de "$,iar rezistenta aerului va reprezenta restul de 11$. a viteza maxima de 100km/h rezistenta la rulare va reprezenta doar 1#$ ,la fel si rezistenta la pantava scadea, aceasta 7ind de 0$, restul de 1$ va reprezenta rezistentaaerului.
% Sx1LLT S1= 0.B
% Sx>LLT S>= 0.E
% Sx#LLT S#= 0.>"
Pentru un coeficient S1obtinut pe un asfalt de calitate superioara seobserva ca pentru automobile se poate folosi orice treapta de viteze.
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
15/27
Pentru un coeficient S>obtinut pe un asfalt de calitate mai slaba sepoate observa ca pentru automobil inca se poate folosi orice treapta deviteze.
Pentru un coeficient S#obtinut pe un drum cu aderenta scazuta seobserva ca prima treapta de viteze se a
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
16/27
0.0 >0.0 E0.0 B0.0 F0.0 100.0 1>0.0 1E0.0
0.00
0.10
0.>0
0.#0
0.E0
0."0
0.B0
0.(0
t
t
t
t
t
t
1.". Trasarea caracteristicii acceleratilor
1.".1 Defnirea si trasarea caracteristicii acceleratilor
Haracteristica acceleraCiilor reprezint3 funcCia, respectiv reprezentarea!ra7c3 a acesteia, care prezint3 dependenCa acceleraCiei autovehiculului faC3de viteza de deplasare pentru toate treptele UV, c9nd motorul funcCioneaz3la sarcin3 total3.
%in relaCia
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
17/27
% = + /g * dv/dt (1.31)rezult3*
m /sdv
dt
=a=g
(D) 2]
#1.$2%
8n aceast3 relaCie at9t D c9t Di depind de vitez3.
%eoarece acceleraCia maxim3 este de7nit3 de forCa maxim3 detracCiune, iar aceasta este limitat3 de aderenC3, rezult3 c3 Di acceleraCiamaxim3 cunoaDte aceeaDi limitare.
#arametrii necesari determinrii caracteristicii acceleratilor la sarcin total a motoruluivor fi calculaCi Di centralizaCi n tabelul %..
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
18/27
0.0 >0.0 E0.0 B0.0 F0.0 100.0 1>0.0 1E0.0 1B0.0
0.000
0."00
1.000
1."00
>.000
>."00
#.000
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
19/27
1.".2 Determinarea perormantelor dinamice, olosindcaracteristica acceleratilor
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
20/27
Pentru 7ecare treapta se determina acceleratiile maxime*
;reapta 1 * a max= >." m/s>
;reapta > * a max= >.0K m/s>
;reapta #* a max= 1." m/s>
;reapta E * a max= 1.>1 m/s>
;reapta " * a max= 0.KE m/s>
;reapta B * a max= 0." m/s>
Pentru a##0 mm>
amed = >.E m/s>
;reapta > * N1= >1K0 mm>
amed = 1.F# m/s>
;reapta # * N1= >0>0 mm>
amed = 1.EE m/s>
;reapta E * N1= >"K0 mm>
amed = 1.11 m/s>
;reapta " * N1= 1"00 mm>
amed = 0.F" m/s>
;reapta B * N1= 1"1F mm>
amed = 0."F m/s>
1.&. Trasarea caracteristicii de demarare
1.&.1 Trasarea caracteristicii timpului de demarare
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
21/27
Haracteristicile de accelerare reprezint3 dependen2a timpului de accelerare(td 5i spa2iului de accelerare (Ud de viteza autovehiculului atunci c9nd motorulfunc2ioneaz3 la sarcin3 total3.
Timpul de accelerare reprezint timpul necesar cre*terii vitezei autovehiculului ntre douvalori date, iar spa$iul de accelerare reprezint spa$iul parcurs de autovehicul n acest timp.
Timpul de demarare reprezint timpul n care autovehiculul, plec+nd de pe loc, aun-e la
o vitez reprezent+nd 0, din viteza sa maim, atunci c+nd motorul func$ioneaz la sarcin
total, iar spa$iul de demarare reprezint spa$iul parcurs n timpul respectiv.
/in epresia accelera$ieia=
d v
d t , se scrie epresia timpului cu relaCi 3.& conform (rror1
2eference source not found) 1
d t=d v
a [s]
(3.&)
2ezult c timpul de accelerare de la viteza ini$ial v0la viteza curent vtdse
calculeaz prin inte-rarea timpului, dup cum urmeaz cu relaCia 3. conform (rror1 2eferencesource not found)1
d t=v0
vd v
a=
1
3,6V
0
V1
ad V
td=0
t
[s](3.)
#entru o anumit treapt a schimbtorului de vitez, relaCia (3.) devine1
tdk=
1
3,6V
0 k
V1
akd V
[s] (3.4)
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
22/27
5ceast inte-ral se rezolv prin metoda -rafo6analitic. 7e determin aria de sub
curba ( 1a )k(V) delimitat de valorile 809*i 8, $in+ndu6se seama de scara -raficului respectiv.5stfel obCinem -raficul din rror1 2eference source not found.
0.0 >0.0 E0.0 B0.0 F0.0 100.0 1>0.0 1E0.0 1B0.00.000
0.>00
0.E00
0.B00
0.F00
1.000
1.>00
1.E00
1.B00
1.F00
>.000
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
23/27
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
24/27
Pentru determinarea timpului de accelerare se de7nesc sc3rile!ra7cului* 1km/h=p mm 5i0.1s2/m=q mm.
;impul de accelerare 6n treapta k este*
tdk= Ak
3,6 p q[ s] (#.
;impilor de accelerare 6n 7ecare treapt3 a UV li se adau!3 timpii necesariefectu3rii opera2iei de schimbare a treptelor conform (rror* Jeference source not
found din;abel 1*;abel 1
Nv9nd 6n vedere soluCia constructiv3 aleas3 se ale!e pentru timpul de schimbare altreptelor 1,"s.
Nplic9nd metoda !rafoLanalitic3 pentru treptele R 5i RR ob2inem*
LT 1km/h=>mm, 0.1s>/m=>.# mm.
tdI=1,5+ 27
3,622,3
=3,1s
tdII=1,5+ 36.8
3,622,3
=#,
s
tdIII=1,5+ 56,35
3,6 22,3=4,90 s t=1,5+
142,6
3,622,3=10,11s
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
25/27
tdV=1,5+ 368
3,6 22,3=14,63 s tdVI=1,5+
573.6
3,622,3=36.15 s
0 >0 E0 B0 F0 100 1>00
"
10
1"
>0
>"
#0
#"
E0
Vite'a#km/h%
Timp #s%
0 0.00
>1 #.10
>K #.0
E0 E.K0
" 10.11
K >1.00
110 #B.1"
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
26/27
1.&.2 Trasarea caracteristicii spatiului de demarare
Upatiului de demarare se determina din relatia*
tdk= Ak
3.6pr
Vite'a#km/h%
Timp #s%(patiuparcurs
#m%0 0.00 0.00
>1 #.10 10.1K
>K #.0 1E.0F
E0 E.K0 >0."0
" 10.11 #".
K >1.00 F>.0
110 #B.1" #0#.1>
7/25/2019 Cap1 CARACTERISTICI.
27/27
0 >0 E0 B0 F0 100 1>00.00
"0.00
100.00
1"0.00
>00.00
>"0.00
#00.00
#"0.00