Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет экономики и управления на автомобильном транспорте
Кафедра автомобильного транспорта
Курсовой проект
по дисциплине «Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства.
Часть 2»
Студент:
Специальность: 2401, курс: 4
Шифр: 16-0040, ЗФО
г. Санкт-Петербург
2005 г.
Оглавление
Введение 3
Исходные данные 4
1. Расчет тягово-скоростных свойств автомобиля 5
1.1. Расчет скоростной характеристики двигателя -"-
1.2. Расчет скоростей автомобиля на каждой передаче -"-
1.3. Расчет тяговой силы и сил сопротивления движению
на каждой передаче 8
1.4. Расчет тяговой мощности и мощности сопротивления 11
2. Расчет динамических свойств автомобиля 13
3. Расчет топливной экономичности 16
4. Выводы 18
Литература 19
Введение
Качество автомобиля это совокупность свойств, обусловливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением. Под свойством понимают категорию, выражающую некую сторону предмета, Которая обусловливает его различие или общность с другими предметами и обнаруживается в его отношении к ним. Свойства вещей внутренне присущи им, существуют объективно независимо от человеческого сознания.
Эксплуатационные свойства — группа свойств, определяющих степень приспособленности автомобиля к эксплуатации в качестве специфического (наземного колесного, безрельсового) транспортного средства.
Эксплуатационные свойства автомобиля включают следующие более мелкие групповые свойства, обеспечивающие движение: тягово-скоростные и тормозные свойства, топливную экономичность, управляемость, устойчивость, маневренность, плавкость хода и проходимость.
Тягово-скоростными свойствами называют совокупность свойств, определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных условиях. Тяговым принято считать режим, при котором от двигателя к ведущим колесам подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению.
Выполняя транспортную работу, водитель выбирает скорость движения, исходя из эксплуатационных условий. Этот выбор ограничен диапазоном скоростей от максимальной, определяемой максимальной мощностью двигателя или сцеплением ведущих колес с дорогой, до минимальной по условиям устойчивой работы двигателя. Чем тяжелее дорожные условия, тем более узок этот диапазон и меньше возможные ускорения. В некоторых условиях диапазон снижается до единственно возможного значения скорости — такие дорожные условия являются предельными. В более тяжелых дорожных условиях движение невозможно.
Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации. Топливная экономичность автомобиля в значительной степени определяется такими показателями двигателя, как часовой расход топлива GT, кг/ч — масса топлива, расходуемого в один час, и удельный расход топлива gе, г/(кВт·ч) — масса топлива, расходуемого в один час на единицу мощности двигателя.
Основным измерителем топливной экономичности автомобиля в нашей стране и большинстве европейских стран является расход топлива в литрах на 100 км пройденного пути (путевой расход) Qs, л.
Для оценки эффективности использования топлива при выполнении транспортной работы используют расход топлива на единицу транспортной работы (100 т·км) Qw л — отношение фактического расхода топлива к выполненной транспортной работе.
Задание на курсовой проект
Рассчитать показатели тягово-скоростных, топливно-экономических и тормозных свойств автомобиля и выполнить анализ влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на перечисленные свойства автомобиля.
Исходные данные:
Модель автомобиля - ЗИЛ-130-76
Собственная масса, кг - mc=4300
Номинальная грузоподъемность, кг - qн=6000
Габаритная высота автомобиля, м - Н=2,4
Колея колес, м - В=1,8
Тип двигателя - карбюраторный
Максимальная мощность двигателя, кВт - Nemax=110,3
Максимальная частота вращения коленчатого вала - nN=3200 об/мин
Передаточные числа коробки передач – iКППi=7,44; 4,10; 2,29; 1,47; 1,00
Передаточное число главной передачи - io=6,32
Размеры шин, мм - Вш=260; До=508
Коэффициент сопротивления качению - fo=0.013
Коэффициент сцепления - 0,83
КПД трансмиссии автомобиля - ?тр = 0,85
Коэффициент радиальной деформации шин - ?ш = 0,16
Расчет тягово-скоростных свойств автомобиля
Расчет скоростной характеристики двигателя
Воспользуемся империческими формулами Лейдермана для определения мощности и крутящего момента:
- эффективная мощность
Nex=Ne(nx/n) [1+(nx/n)-(nx/n)?], кВТ,
- эффективный крутящий момент
Mex=(3*10 * Nex)/(?*nx), Н·м.
Таблица 1
n (об/мин) |
Ne (кВт) |
Me (Н·м) |
800 |
32,7 |
390,5 |
1400 |
60,7 |
414,2 |
2000 |
85,5 |
408,4 |
2600 |
102,7 |
377,4 |
3200 |
110,3 |
329,3 |
Расчет скоростей автомобиля на каждой передаче
скорость автомобиля на каждой передаче
Vai=0,105((n*rк)/iтрi, м/с,
где rк – радиус качения;
rк = 0,5До+Вш(1-?ш)=0,5*508+260(1-0,15)=475 мм=0,5 м,
где ?ш = 0,1…0,16 - коэффициент радиальной деформации шины;
iтр- передаточное число трансмиссии автомобиля при включенной i-ой передаче в коробке передач;
iтрi = iКППi * io,
где iКППi , io – передаточные числа коробки передач при включенной i-ой передаче и главной передачи.
Таблица 2
n (об/мин) |
Ne (кВт) |
Va (м/с) |
||||
i1=7,44 |
i2=4,10 |
i3=2,29 |
i4=1,47 |
i5=1,00 |
||
800 |
32,7 |
0,9 |
1,6 |
2,9 |
4,5 |
6,7 |
1400 |
60,7 |
1,6 |
2,8 |
5,1 |
7,9 |
11,6 |
2000 |
85,5 |
2,2 |
4,1 |
7,3 |
11,3 |
16,6 |
2600 |
102,7 |
2,9 |
5,3 |
9,4 |
14,7 |
21,6 |
3200 |
110,3 |
3,5 |
6,5 |
11,6 |
18,1 |
26,6 |
Расчет тяговой силы и сил сопротивления движению на каждой передаче
Тяговый или силовой баланс
PТi=(Me*iтрi*?тр)/ rк, Н,
где ?тр = 0,80…0,90 – КПД трансмиссии автомобиля;
Определяем силу сопротивления качению
Pfi = Ga*fi, Н,
где Ga=ma*q – вес (сила тяжести) автомобиля, Н;
ma – масса автомобиля, кг;
q=9,81 м/с? - ускорение свободного падения;
fi = fo(1+AVаi?) – коэффициент сопротивления качению на каждой передаче,
где fo-табличное значение коэффициента сопротивления качению;
A=7*10 с?/м? - постоянный коэффициент.
Масса автомобиля определяется из выражения
ma=mc+qн*?r,
где mc – собственная масса автомобиля, кг;
qн – номинальная грузоподъемность, кг;
?r = 1 – коэффициент использования грузоподъемности.
ma=4300+6000*1=10300 кг;
Ga=10300*9,81=101043 Н;
Определяем силу сопротивления воздуха на каждой передаче
PВi=k*F*Vi?, Н,
где k=0,6 Н·с?/м – коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости);
F – площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси автомобиля (лобовая площадь)
F=В*Н=1,3*2,4=3,12 м?
Vi – скорость автомобиля.
Таблица 3
n (об/мин) |
Va (м/с) |
PТi (Н) |
Pfi (Н) |
PВi (Н) |
|
При i1=7,44 |
|||
800 |
0,9 |
31214,2 |
1314,3 |
1,52 |
1400 |
1,6 |
33108,7 |
1315,9 |
4,80 |
2000 |
2,2 |
32645,1 |
1318,0 |
9,06 |
2600 |
2,9 |
30167,1 |
1321,3 |
15,74 |
3200 |
3,5 |
26322,3 |
1324,8 |
22,93 |
|
При i2=4,10 |
|||
800 |
1,6 |
17200,4 |
1315,9 |
4,79 |
1400 |
2,8 |
18244,3 |
1320,8 |
14,68 |
2000 |
4,1 |
17988,8 |
1329,0 |
31,47 |
2600 |
5,3 |
16623,3 |
1339,4 |
52,58 |
3200 |
6,5 |
14504,7 |
1352,4 |
79,09 |
|
При i3=2,29 |
|||
800 |
2,9 |
9605,9 |
1321,3 |
15,74 |
1400 |
5,1 |
10188,9 |
1337,5 |
48,69 |
2000 |
7,3 |
10046,2 |
1362,6 |
99,76 |
2600 |
9,4 |
9283,7 |
1394,8 |
165,41 |
3200 |
11,6 |
8100,5 |
1437,3 |
251,90 |
|
При i4=1,47 |
|||
800 |
4,5 |
6167,2 |
1332,2 |
37,91 |
1400 |
7,9 |
6541,5 |
1370,9 |
116,83 |
2000 |
11,3 |
6449,9 |
1431,0 |
239,04 |
2600 |
14,7 |
5960,3 |
1512,3 |
404,52 |
3200 |
18,1 |
5200,6 |
1614,8 |
613,29 |
|
При i5=1,00 |
|||
800 |
6,7 |
4195,5 |
1354,8 |
84,03 |
1400 |
11,6 |
4450,2 |
1437,3 |
251,90 |
2000 |
16,6 |
4387,9 |
1566,9 |
515,85 |
2600 |
21,6 |
4054,8 |
1742,6 |
873,40 |
3200 |
26,6 |
3537,9 |
1964,2 |
1324,55 |
Расчет тяговой мощности и мощностного сопротивления
Тяговая мощность на ведущих колесах
NTi=Nei*?тр, кВт.
Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению
Nfi=(Pfi*Vai)/1000, кВт.
Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха
NBi=(PBi*Vai)/1000, кВт.
Таблица 4
n (об/мин) |
Va (м/с) |
NТi (кВт) |
Nfi (кВт) |
NВi (кВт) |
|
При i1=7,44 |
|||
800 |
0,9 |
27,8 |
1,2 |
0,001 |
1400 |
1,6 |
51,6 |
2,1 |
0,008 |
2000 |
2,2 |
72,7 |
2,9 |
0,020 |
2600 |
2,9 |
87,3 |
3,8 |
0,046 |
3200 |
3,5 |
93,8 |
4,6 |
0,080 |
|
При i2=4,10 |
|||
800 |
1,6 |
27,8 |
2,1 |
0,008 |
1400 |
2,8 |
51,6 |
3,7 |
0,041 |
2000 |
4,1 |
72,7 |
5,4 |
0,129 |
2600 |
5,3 |
87,3 |
7,1 |
0,279 |
3200 |
6,5 |
93,8 |
8,8 |
0,514 |
|
При i3=2,29 |
|||
800 |
2,9 |
27,8 |
3,8 |
0,046 |
1400 |
5,1 |
51,6 |
6,8 |
0,248 |
2000 |
7,3 |
72,7 |
9,9 |
0,728 |
2600 |
9,4 |
87,3 |
13,1 |
1,555 |
3200 |
11,6 |
93,8 |
16,7 |
2,922 |
|
При i4=1,47 |
|||
800 |
4,5 |
27,8 |
6,0 |
0,171 |
1400 |
7,9 |
51,6 |
10,8 |
0,923 |
2000 |
11,3 |
72,7 |
16,2 |
2,701 |
2600 |
14,7 |
87,3 |
22,2 |
5,946 |
3200 |
18,1 |
93,8 |
29,2 |
11,100 |
|
При i5=1,00 |
|||
800 |
6,7 |
27,8 |
9,1 |
0,563 |
1400 |
11,6 |
51,6 |
16,7 |
2,922 |
2000 |
16,6 |
72,7 |
26,0 |
8,563 |
2600 |
21,6 |
87,3 |
37,6 |
18,865 |
3200 |
26,6 |
93,8 |
59,0 |
42,067 |
Средняя скорость движения автомобиля на маршруте
Vcp=kv*Vmax=0,6*25,4=15,24 м/с,
где kv =0,6…0,8=0,6 – коэффициент, зависящий от конкретных условий движения и типа автомобиля.
Расчет динамических свойств автомобиля
Рассчитаем динамический фактор на каждой передаче
Di=(PTi-PBi)/Ga
Определим ускорение автомобиля на каждой передаче
Ji=((Di-fi)/?вр)*q, м/с?,
где ?вр=1,04+0,04*iki? - коэффициент учета вращающихся масс.
Таблица 5
n (об/мин) |
Va (м/с) |
Di
|
Ji м/с? |
|
При i1=7,44 |
||
800 |
0,9 |
0,30 |
0,87 |
1400 |
1,6 |
0,32 |
0,93 |
2000 |
2,2 |
0,32 |
0,93 |
2600 |
2,9 |
0,30 |
0,87 |
3200 |
3,5 |
0,26 |
0,75 |
|
При i2=4,10 |
||
800 |
1,6 |
0,17 |
0,92 |
1400 |
2,8 |
0,18 |
0,97 |
2000 |
4,1 |
0,18 |
0,97 |
2600 |
5,3 |
0,16 |
0,86 |
3200 |
6,5 |
0,14 |
0,75 |
|
При i3=2,29 |
||
800 |
2,9 |
0,09 |
0,63 |
1400 |
5,1 |
0,10 |
0,71 |
2000 |
7,3 |
0,10 |
0,71 |
2600 |
9,4 |
0,09 |
0,63 |
3200 |
11,6 |
0,08 |
0,55 |
|
При i4=1,47 |
||
800 |
4,5 |
0,06 |
0,43 |
1400 |
7,9 |
0,06 |
0,43 |
2000 |
11,3 |
0,06 |
0,43 |
2600 |
14,7 |
0,05 |
0,35 |
3200 |
18,1 |
0,05 |
0,35 |
|
При i5=1,00 |
||
800 |
6,7 |
0,04 |
0,27 |
1400 |
11,6 |
0,04 |
0,27 |
2000 |
16,6 |
0,04 |
0,27 |
2600 |
21,6 |
0,03 |
0,18 |
3200 |
26,6 |
0,02 |
0,09 |
Расчет топливной экономичности
Определим расход топлива в литрах на 100 км пройденного пути (путевой расход)
Qз=(qe(Nf+NB))/(36*Vcp*?T*?TP), л/100 км,
Qз=(280(1,2+0,001))/(36*15,24*0,8*0,85)=0,91 л/100 км,
где qe=280…340=280 г/кВт·ч – удельный расход топлива двигателя;
Nf+NB – суммарная мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления движению автомобиля при скорости Vcp, кВт;
?T = 0,8 кг/л – плотность топлива.
Определим расход топлива при выполнении транспортной работы
Q?=(qe(Nf+NB))/(10?*?T*?TP), л/100 км,
Q?=(280(1,2+0,001))/(10*329,184*0,8*0,85)=0,15 т·км/ч,
где ? – удельная транспортная работа, выполненная автомобилем на маршруте, т·км/ч
?=0,0036*qн*?г*Vcp=0,0036*6000*1,0*15,24=329,184 т·км/ч.
Таблица 6
n (об/мин) |
Va (м/с) |
Qз л/100 км |
Q? л/100 км |
|
При i1=7,44 |
||
800 |
0,9 |
0,90 |
0,15 |
1400 |
1,6 |
1,58 |
0,26 |
2000 |
2,2 |
2,18 |
0,37 |
2600 |
2,9 |
2,88 |
0,48 |
3200 |
3,5 |
3,51 |
0,59 |
|
При i2=4,10 |
||
800 |
1,6 |
1,58 |
0,26 |
1400 |
2,8 |
2,81 |
0,47 |
2000 |
4,1 |
4,15 |
0,69 |
2600 |
5,3 |
5,54 |
0,92 |
3200 |
6,5 |
6,99 |
0,92 |
|
При i3=2,29 |
||
800 |
2,9 |
2,89 |
0,48 |
1400 |
5,1 |
5,29 |
0,88 |
2000 |
7,3 |
7,98 |
1,33 |
2600 |
9,4 |
11,0 |
1,83 |
3200 |
11,6 |
14,73 |
2,45 |
|
При i4=1,47 |
||
800 |
4,5 |
4,63 |
0,77 |
1400 |
7,9 |
8,80 |
1,47 |
2000 |
11,3 |
14,19 |
2,36 |
2600 |
14,7 |
21,12 |
3,52 |
3200 |
18,1 |
30,24 |
5,04 |
|
При i5=1,00 |
||
800 |
6,7 |
7,25 |
1,21 |
1400 |
11,6 |
14,76 |
2,45 |
2000 |
16,6 |
25,94 |
4,32 |
2600 |
21,6 |
42,38 |
7,06 |
3200 |
26,6 |
75,85 |
12,64 |
Выводы
В результате расчета эксплуатационных свойств автомобиля ЗИЛ-130-76 с собственной массой – 4300 кг, номинальной грузоподъемностью – 6000 кг получили следующие расчеты:
1. Произвели расчет тягово-скоростных свойств автомобиля, а именно: определили эффективную мощность двигателя и эффективный крутящий момент; рассчитали скорость автомобиля на каждой передаче; рассчитали тяговую силу и силу сопротивления воздуха на каждой передаче; рассчитали тяговую мощность на ведущих колесах, мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления качению и мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха, определили среднюю и максимальную скорости движения автомобиля на маршруте Vcp=15,24 м/с, Vmax = 25.4 м/с. Дальнейшее повышение скорости невозможно из-за сопротивления качению воздуха.
2. Определили динамический фактор на каждой передаче, ускорение на каждой передаче.
По полученной динамической характеристике Dmax можно судить о тягово-скоростных свойствах автомобиля:
максимальный динамический фактор Dmax на низшей передаче определяет максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем;
скорость движения Vmax, соответствующее ей Dmax,определяет диапазон устойчивого движения автомобиля на высшей передаче при работе двигателя при полной подаче топлива.
3. Рассчитали топливную экономичность, в результате чего определили расход топлива в литрах на 100 км пройденного пути (путевой расход) Qз=0,91 л/100 км, расход топлива при выполнении транспортной работы Q?=0,15 т·км/ч.
Литература
1. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория Эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство».–М.; Машиностроение, 1989.-240 с.
Не смотря на то, что все материалы на сайте xies.ru носят ознакомительный характер, наша база однозначно может помочь с написанием дипломных работ или рефератов. Каталок настолько внушительный, что у нас вы точно сможете найти отсортированные по тематикам рефераты и курсовые, а также контрольные работы и дипломы. Для тех кто ищет конспекты, тоже найдётся подходящая информация, которую без труда можно скачать бесплатно. Всё для студентов и школьников, в одной базе рефератов!