Меню

Касательная сила тяги автомобиля это

Ведущий момент и касательная сила тяги

Ведущим колесом называют колесо оси которого кроме нормальной нагрузки Gн и реакции остова Fk приложен ведущий момент Мв под действием, которого в пятне контакта колеса с почвой образуется движущая сила. Касательная сила тяги Рк

Рк=Мв/Чд или Рк=Pf+Pкр

Где Pfn+Pfk силы сопротивления качения ведомого и ведущего колеса.

При движении коэффициента сцепления движителей с нагрузкой ϕк определяют по формуле ϕк= Pkϕ/ Gн, где Gн нормальная нагрузка приходящая на ведущие колесо, Pkϕ максимальная касательная сила тяги по сцеплению зависит от ϕк . Наименьшее значение ϕк=0.1 для обледенелых дорог, а для асфальтобетонных покрытий ϕк=0.7-0,8 КПД ведущих колеса ŋкбf где ŋб кпд буксования, ŋб= (1-б), ŋf – кпд учитывающий потери на касание

Сцепление с почвой, буксование и КПД колеса

Эфективность ведущих колес оценивается прежде всего по их способности к сцепления с опорной поверхностью, для обеспечения силы тяги(Pk)Теоретически при любом значении Pk происходит проскальзывание и буксование ведущих колес, т.е. снижение скорости движения оценивают коэффициент буксования δ=(Vt-Vd)/Vt зависимость коэффициента буксования от касательной силы тяги Pk можно представить в следующем виде.

Сила тяги соответствует Т.А. на зависимости δ=f(Pk) называется максимальной силой тяги по сцеплению Pkϕ, а соотвествующее ей буксование предельной δкр

В целом тягово- сцепные свойсва МЭС оцениваеют не только силами Ркϕ и Ркд, но и безразмерными показателям коэффициентом сцепления ϕ, ϕ= Ркϕ/Gk

Gk вертикальная нагрузка на ведущие колеса отсюда

ϕcy изменяется от 0 до 4 и находиться в пределах от 0.3 до 0.8.

Для совместной оценки силовых и скоростных потерь у Ведущего колеса используют Кпд колеса ŋкбf где ŋб и ŋf учитывает потери на качение и буксование.

Способы снижения вредного воздействия движителя на почву.

Снижение влияния уплотняющего воздействия движителей с.х техники на почву возможно оп трем путям.

1 Технологическому э то содержание технологии возделывания с/х культур включая уменьшение числа проходов (примениением комбинированных агрегатов минимальную обработку почв и использование перегрузочной технологии и т.д)

2. Агрономическому – этот способность почвы противостоять уплотняющим и сдвигающим нагрузкам благодаря большому количеству, органических удобрений, выполнение полевых работ в лучшие агротехнические сроки , а так же качественное выполнение почвообрабатывающих операций.

3. Конструктивному – это совершенствование тракторов, с/х машин и их движителей; уменьшение массы тракторов и с/х машин применение дополнительных колес или мостов тракторов прицепов, а так же применение гусеничных тракторов.

Однако гусеничные такртора имеют ряд недостатков (тихоходность, нецелесообразность использования на дорогах с твердым покрытием )

Применение на колесных тракторах сдвоенных шин , а дополнительных Ведущих мостов, а так же шин имеющих сверхнизкое давление позволяет решать вышеуказанную проблему ( в недостаточной степени) Поэтому с 1960 года начались проводиться исследования на альтернативные движители для снижения давления на почву

Физиком механические свойства почвы и движителя МЭС.

Основные физико механические свойства почвы характеризуются ее структурой и гранулированным составом, плотностью, твердостью и влажностью. Механические свойства почвы зависят от его физического состояния и определяются деформацией. Возникающей под действием приложенных к ней сил. Колесо и гусеница воздействует на почву подвергают ее деформации сжатия и сдвига. от способности почвы выдерживать эти нагрузки зависит глубина колеи и сопротивления качению. Поэтому Основные механические свойства почвы это сопротивления сжатию и сдвигу. Эти сопротивления обусловлены в основном силами сцепления частицу почвы между собой и трением между частицами.

Читайте также:  Автомобиль лада с двигателем рено

Сопротивление почвы сжатию и сдвигу зависит от ее механической прочности, которая в значительной мере определяется твердостью и влажностью почвы.

При работе МЭС его движители деформируются. Выделятся 4 вида деформации радиальную (нормальную) поперечную (боковую), окружную и угловую

Радиальная деформация измеряется нормальным прогибом шины hн, статический радиус колеса Zcт определяется как Zст= Z— hн

В результате образуется пятно контакта площадью F. Оно зависит не только от радиальной деформации, но и от деформации почвы.

40% Полная работа сжатие шины затрачивается на деформации. Ее материала и 60% на сжатие воздуха. Различают шины низкого среднего и высокого давления. Чем выше давление воздуха в шине, тем больше давления колеса на почву с учетом ускорений работы на тракторах применяют шины низкого давления, а на автомобилях высокого и среднего

Тяговые свойства МЭС с 4 мя ведущими колесами.

Все способы повышения тягово сцепных свойств тракторов и автомобилей основаны на изменение трех факторов: распределение сцепного веса (этот вес приходиться на все сцепные колеса) – параметры ходовой системы ; — параметров силового привода.

1. Изменение сцепного веса возможно за счет применения балласта или настройки навесной системы или ее гидравлической части балансировки увеличить сцепной вес трактора или изменить распределение его по осям.

Так на многих универсальных пропашных тракторах при работе с навесными машинами грузы следует навешивать впереди радатора их навешивают так же на передние и задние колеса. На гусеничные тараторы балласт применяется реже, и крепиться впереди. Прирост усилия за счете балласта составляет до 30 % сцепной вес трактора можно эффективно увеличить за счет применение ГСВ и настройки навесной системы.

Однако бесконечно увеличивать сцепной вес невозможно при этом интенсивно увеличивается силы сопротивления качению Pf и снижается интенсивность Pk

За Т.А. сила Рк растет незначительно а Pf увеличивается интенсивно

2. Изменение параметров ходовой части системы заключается в подборе шин, давления Воздуха, сдваивание колес, применение гусениц различной ширины, полугусеничного хода, дополнительных почво зацепов.

3. Изменение параметров силового привода сводиться главным образом к включению нескольких ведущих мостов или блокировки несменного дифференциала

Пример если у МТЗ – 80 вед мост задний касательная сила тяги по сцеплению Ркϕ

Φ коэффициент сцепления ведущих колес с почвой.

Ркϕ= G33+ Gnn В данном случае сила тяги увеличивается на 30%

Дата добавления: 2014-11-24 ; просмотров: 710 ; Нарушение авторских прав

Источник статьи: http://lektsiopedia.org/lek-42503.html

Тяговые свойства ведущего колеса по сцеплению его с дорогой.

Касательная сила тяги, приложенная к колесу, направлена в сторону, противоположную движению. Ее величина ограничивается прочностью (сцеплением φ) между рабочей частью поверхности шины и дороги. Условие движения ведущего колеса без буксования:

Читайте также:  Периодичность то автомобилей форд фокус

,

где St –путь, проходимый колесом без буксования за один оборот;

St – действительный путь, проходимый за один оборот при тяговой эксплуатации.

Обычно сила Рк может ограничиваться по силе сцепления при трогании с места или при преодолении повышенных сопротивлений на скользкой дороге. Ограничение тяговой силы по силе сцепления происходит чаще, когда автомобиль используется в качестве тягача для буксировки прицепа.

Для нахождения силы сцепления ведущих колес с дорогой необходимо знать нагрузку, воспринимаемую дорогой от каждого колеса автомобиля.

Распределение нагрузки на колесах двухосного автомобиля, стоящего неподвижно на горизонтальной площадке, определяется положением его центра массы:

; .

Здесь а и b – отрезки, определяющие положение центра масс (ЦМ) автомобиля в продольной плоскости, L — база автомобиля(рис.5).

Рис.5. Распределение нагрузки на колеса двухосного автомобиля.

Очевидно, G1+ G2 = G. Практически величины G1 и G2 определяются путем взвешивания отдельно передней и задней частей автомобиля. По экспериментально определенным значениям G1 и G2 легко рассчитать (обратная задача) положение центра массы (отрезки а и b), используя для этого приведенные выше формулы.

При движении автомобиля возникают дополнительные силы и моменты, которые перераспределяют нагрузки на колеса. Например, сила сопротивления воздуха и подъему, бокового ветра, сила инерции при ускоренном или замедленном движении автомобиля и др.

Источник статьи: http://studopedia.ru/14_6688_tyagovie-svoystva-vedushchego-kolesa-po-stsepleniyu-ego-s-dorogoy.html

Составляющие тягового баланса автомобиля

Законы движения автомобиля могут быть аналитически установлены, если известны силы, действующие на автомобиль в процессе его движения. Эти силы подразделяются на две группы: силы движущие и силы сопротивления.

Силами, движущими автомобиль, являются окружные (тангенциальные) силы, возникающих на шинах ведущих колес в точках соприкосновения их с дорогой в результате передачи вращающего момента Ме от двигателя к колесам. Результирующую составляющую этих сил называют тяговой силой (касательной силой тяги) на ведущих колесах.

Сумма сил ΣРi внешних сопротивлений, испытываемых автомобилем при движении, включает в себя силы отдельные виды сопротивлений. К ним относятся: сила сопротивления качению Рf, сила сопротивления подъему Рh, сила сопротивления воздуха Рw и сила сопротивления ускорению Рj, которая обусловлена не только массой поступательно движущихся частей автомобиля, но и массами его вращающихся элементов конструкции (двигателя, трансмиссии и колес).

Касательная сила тяги

Между колесами и поверхностью, по которой движется автомобиль, под действием ведущего момента Мк, подведенного к ведущим колесам, возникает тяговое усилие, так называемая касательная сила тяги (Рк ). Её можно подсчитать при известной характеристике двигателя по формуле:

где rк — радиус приложения силы Рк (радиус качения колеса).

uкп передаточное число коробки передач;

u передаточное число главной передачи (ведущего моста);

ηТ КПД, учитывающий потери энергии в трансмиссии.

Касательная сила тяги представляет собой реакцию со стороны почвы или поверхности дороги, действующую на ведущие колеса в направлении движения машины.

Учитывая, что крутящий момент двигателя с учетом его характеристики изменяется в зависимости от его мощности Nе и угловой скорости ω коленчатого вала, можно воспользоваться также следующей формулой:

Читайте также:  Тренажер для вождения автомобиля своими руками

Таким образом, величина касательной силы тяги на ведущих колесах изменяется прямо пропорционально мощности двигателя, передаточному числу коробки передач uкп и главной передачи (ведущего моста) u и обратно пропорционально радиусу качения rк ведущего колеса и угловой скорости ω (частоте вращения) вала двигателя.

Величина реакции почвы, направленная в сторону движения машины, численно равна сумме сил сопротивления движению автомобиля. На твердой недеформируемой поверхности дороги реакция, вызываемая вращением ведущих колес, зависит от величины силы трения между колесами и дорогой. При движении по мягкой почве протектор шины вдавливается в грунт и, кроме сил трения, в почве возникают горизонтальные реакции благодаря сцеплению выступающего рисунка протектора с почвой.

Следовательно, максимально возможная величина касательной силы тяги ограничивается силой сцепления ведущих колес Рφ автомобиля с почвой:

Сцепные качества автомобиля характеризуются коэффициентом использования сцепления (коэффициентом сцепления) φ.

Для автомобилей с одним ведущим мостом коэффициент использования сцепления определяется по формуле:

,

где Gφ – вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса (сцепной вес), Н.

Для автомобилей, у которых все колеса – ведущие (Gφ = G), коэффициент сцепления φ равен:

,

где Рк – тяговое усилие на ведущих колесах автомобиля, Н;

G – вес (сила тяжести) автомобиля (G = mg), Н.

Если касательная сила тяги, реализуемая двигателем, превосходит величину возможной силы сцепления, то наступает буксование, полное или частичное проскальзывание ведущих колес. Движение автомобиля становится невозможным или происходит с большой потерей поступательной скорости. При работах автотягача на грунтовых дорогах с прицепом, как правило, имеет место буксование, вызванное возникновением сравнительно больших по величине горизонтальных реакций, которые вызывают некоторое смятие и сдвиг почвы, и соответствующую потерю скорости движения автомобиля.

Наибольшая касательная сила тяги, которая может быть реализована по условиям сцепления с почвой, не является постоянной величиной и зависит от условий эксплуатации автомобиля, физико-механических свойств грунта или дороги, а также от нагрузки, приходящейся на ведущие колеса.

Скорость поступательного движения машины (v, м/с) без буксования определяется угловой скоростью вращения ведущих колес (ωк, с -1 ), радиусом их качения (rк , м):

, м/с.

Так как скорости 1 м/с соответствует скорость 3,6 км/ч, а ω=πn/30, то:

, км/ч.

Таким образом, каждой величине угловой скорости коленчатого вала двигателя ω (или его частоте вращения n) соответствует на данной передаче определенная сила тяги на ведущих колесах автомобиля и определенная скорость (v).

Силы сопротивления движению автомобиля

Анализ сил сопротивления движению автомобиля позволяет установить, какая часть мощности, передаваемая от двигателя, может быть использована полезно и из каких составляющих состоит общее сопротивление движению.

Выше отмечалось, что на автомобиль в общем случае движения действуют следующие силы сопротивления:

1) сопротивление качению ( Рf );

2) сопротивление воздуха ( Рw );

3) сопротивление подъему ( Рh );

4) сопротивление разгону ( Рj );

5) тяговое (крюковое) сопротивление прицепа ( Ркр ).

Источник статьи: http://megaobuchalka.ru/3/15588.html

Adblock
detector