Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства

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 G_T, 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) Q_s, 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:

1. Модель автомобиля - ЗИЛ-130-76

2. Собственная масса, кг - mc=4300

3. Номинальная грузоподъемность, кг - qн=6000

4. Габаритная высота автомобиля, м - Н=2,4

5. Колея колес, м - В=1,8

6. Тип двигателя - карбюраторный

7. Максимальная мощность двигателя, кВт - Nemax=110,3

8. Максимальная частота вращения коленчатого вала - nN=3200 об/мин

9. Передаточные числа коробки передач – iКППi=7,44; 4,10; 2,29; 1,47; 1,00

10. Передаточное число главной передачи - io=6,32

11. Размеры шин, мм - Вш=260; До=508

12. Коэффициент сопротивления качению - fo=0.013

13. Коэффициент сцепления - 0,83

14. КПД трансмиссии автомобиля - ?тр = 0,85

15. Коэффициент радиальной деформации шин - ?ш = 0,16

1. Расчет тягово-скоростных свойств автомобиля

1. 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

1. 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

1. 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

1. 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

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.

1. 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

1. 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

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.