TÍNH TOÁN SỨC KÉO OTO

Phương trình đường đặc tính qua công thức kinh nghiệm Leydecman

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

SỐ LIỆU ĐỒ ÁN 2

Chương 1: LỰC VÀ MOMEN TÁC DỤNG LÊN OTO 3

1 Các đường đặc tính ngoài động cơ 3

2 Momen cực đại tại bánh xe chủ động M k 3

Chương 2: TÍNH TOÁN SỨC KÉO OTO 6

1 Đồ thị cân bằng lực kéo: 6

2 Đồ thị cân bằng công suất (N k - V) 8

3 Nhân tố động lực học 10

4 Tốc độ tối đa i max 12

5 Gia tốc j 12

SỐ LIỆU ĐỒ ÁN

Đại lượng Giá trị Đơn vị

Công suất cực đại động cơ Nem ax = 89 KW

Số vòng quay ứng với công suất cực đại nN = 5600 Vong/min

Trọng lượng của xe G = 1885 KG

Tỷ số truyền chung io = 4,55

Tỷ số truyền tay số truyền 1 i1 = 3,11

Tỷ số truyền tay số truyền 2 i1 = 3,11

Tỷ số truyền tay số truyền 3 i1 = 3,11 `

Hiệu suất động cơ t = 0,9

Bán kính bánh xe rb = 0,33 m

 = 0,7

K = 0,025 Kg.Sec2/m4

Hệ số phân bố tải trọng m1 = m2 = 0,5

Độ nhám mặt đưòng f = 0,02

Độ nghiêng mặt đường  = 3o30’

Chương 1: LỰC VÀ MOMEN TÁC DỤNG LÊN OTO

1 Các đường đặc tính ngoài động cơ

2

N emax

Ne M

Me = f(ne)

Phương trình đường đặc tính qua công thức kinh nghiệm Leydecman:

Nemax - công suất cực đại động cơ ( KW, HP)

nN - số vòng quay ứng với Nemax (vong/min) Các hệ số kinh nghiệm:

a = b = c = 1 - động cơ xăng 4 kỳ

a = 0,5; b = 1,5: c = 1 - động cơ diezel 4 kỳ

9550 e e

e

N M

n



2 Momen cực đại tại bánh xe chủ động M k

Mk = Me ih.io.t

Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài P k – V

Ta có:

Ne tính bằng đơn vị KW

ne tính băng đơn vị vòng/min

Trong đó:

em

5600 min

n 

1

ax

5600 5600 5600

9550 e e

e

N M

n



Ta được bảng giá trị như sau:

ne (vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000

Ne (KW) 18,22 39,08 59,54 76,55 87,07 89 88,06

Me (Nm) 174,00 186,61 189,54 182,76 160,30 151,78 140,16

Đồ thị:

Và

Chương 2: TÍNH TOÁN SỨC KÉO OTO

Hình 1: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI

ĐỘNG CƠ

1 Đồ thị cân bằng lực kéo:

e o h t k

b

M i i P

r





Me : momen quay trục khuỷu động cơ

Ta có bảng giá trị:

ne (vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000

Pk1 (N) 6715 7202 7315 7053 6418 5858 5409

Pk2 (N) 3822 4099 4163 4014 3653 3334 3078

Pk3 (N) 2159 2316 2352 2268 2064 1883 1739

V1 (Km/h) 8,86 13,72 26,59 35,45 44,31 49,63 33,17

V2 (Km/h) 15,57 31,14 46,71 62,28 77,85 87,20 93,43

V3 (Km/h) 25,56 55,12 82,68 110,24 137,80 154,34 165,36

 Xây dựng lực kéo các tỉ số truyền:

1 1

2

3

3 1

2

3

.3,11.4,55.0,9

0,33 1,77.4,55.0,9

0,33 1.4,55.0,9 0,33 0,38 0,38 .0,33

8,86.10 4,55.3,11

0,38 .0,33

0,057 4,55.1,77

0,38 .0,33

0,02756 4,55.1

k

C

k

C

k

c

e

c

e

c

P

M

P

M

P

n

n







 Xây dựng lực cản:

 Lực cản khi xe lên dốc Pi:

Pi = G.sin = 1885.sin3o30’ = 115KG = 1150N

 Lực cản lăn Pf:

Pf = f.G.cos = 0,02.1885.cos3o30’ = 37,6KG = 376N

 Lực cản gió Pw :

   

2

0,025.2,3 .10

3, 6

V

 Tổng các lực cản tác dụng:

Pcan = Pi + Pf + Pw = 1150 + 376 + 0,044.V2 = 1536 + 0,044V2

Pcan 1526 1544 1597 1685 1808 1966 2160

Lực bám bánh xe trên mặt đường:

P = m.G. = 0,5.1885.0,7.10 = 6497 N

Đồ thị :

 Xe có số liệu như trên có thể chạy được ở 3 số 1, 2, 3

 Xe có thể chạy trên đường có lực bám < 6597 N

 Xe chạy ở các tay số theo sơ đồ như sau:

 Ở tay số truyền 1 xe chạy đến tốc độ cho phép là 49,63 km/h

1

2 3

4

Hình 2: ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO

 Ở tay số truyền 2 xe chạy đến tốc độ cho phép là 87,20 km/h

 Ở tay số truyền 1 xe chạy đến tốc độ cho phép là 120 km/h

 Xe chỉ chạy được tốc độ tối đa là 120 km/h vì nếu chạy hơn sẽ không thắng được lực cản

 Ứng với tay số truyền 3 gia tốc Pj

2 Đồ thị cân bằng công suất (N k - V)

Phương trình cân bằng công suất

Nk = Nf  Ni + Nw  Nj + Nm Nếu coi Nm = 0, tức oto không kéo rơ móc và chuyển động trên đường thẳng ta

có phương trình khai triển:

N  P V P V P V     V   V  V

Trong đó:

3 w

os

3600 sin

3600 3600

f

i

G f c

G

KF











Tổng công suất cản tại bánh xe chủ động:

w

N  N  N  N



Trong đó:

. 1150.

0,3 W

3600 3600

i

i

0,1 W

f

f

công suất tiêu hao do cản lăn bánh xe, KW

công suất tiêu hao do cản lên dốc, KW công suất tiêu hao do cản không khí, KW

5 3 w

0,044.

1, 22.10 3600

V

5 3

0, 4 1, 22.10

can

Ncan 0 8,1 16,8 26,6 38,2 52,2 69,1 89,5 Công suất tại bánh xe chủ động

 

1

.

3600

k

P V

Ta được bảng giá trị công suất:

ne (vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000

Nk3(kw) 16,5 35,4 54 69,8 79 80,7 80,2

Đồ thị:

3 Nhân tố động lực học

Xây dựng đồ thị (D – V)

1

2

3

18850

18850

18850

D

G

D

G

D

G

Ta có bảng giá trị:

N (KW)

Hình 3: ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

ne(vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000

Pw1(N) 3,45 13,82 31,11 55,29 82,53 108,39 124,39

Pw2(N) 10,67 42,67 96,00 170,67 266,67 334,67 384,08

Pw3(N) 33,42 133,68 300,78 534,73 835,51 1048,12 1203,13

D1 0,36 0,38 0,39 0,37 0,34 0,31 0,28

D2 0,20 0,22 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14

D3 0,11 0,12 0,11 0,09 0,07 0,05 0,03

Đồ thị:

4 Tốc độ tối đa i max

Khi oto chuyển động đều j = 0 thì

D

Hình 4: ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC

m



Đối với tay truyền số 1

Đối với tay truyền số 2

Đối với tay truyền số 3

5 Gia tốc j

Gia tốc của oto có thể xác định nhờ đồ thị đặc tính động lực qua công thức:

.

j

j

g

g





 

Với: g = 10 m/s2

j = 1

Ta có bảng giá trị như sau:

ne(vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000

Hình 5: ĐỒ THỊ GIA TỐC j