Расчет сил сопротивления движению

тяговый автомобиль ускорение тормозной

Для расчета сил нам понадобится полная масса автомобиля MП, которую мы вычислим по формуле:

MП = MC + 75 × n + MБ,

где: n – число пассажиров, включая водителя;

75 – масса одного пассажира в кг;

MБ – масса груза в багажнике в кг.

Подставив в данную формулу значения величин, приведенные в задании

(MC = 1030 кг), найдем полную массу автомобиля:

MП = 1030 + 75 × 5 + 50 = 1455 кг.

Вес автомобиля в Н вычислим по его массе:

GC = g × MС; GП = g × MП, где g = 9,8 м/с2.

GC = 9,8 × 1030 =10094 Н = 10,09 кН;

GП = 9,8 × 1455 = 14259 Н = 14,26 кН.

Вычислим силу сопротивления подъему по формуле:

Pi = i × GП.

В задании указано значение коэффициента сопротивления уклону, равное i = 0,015.

Для автомобиля ВАЗ-2103 имеем:

Pi = 0,015 × 14259 = 213,89 Н

Сила сопротивления качению зависит от скорости V в м/с автомобиля:

Pf = GП × f0 × (1 + k × V2),

где k = 0,000144 Н/(м2/с2) – коэффициент влияния скорости.

Для расчета силы найдем по справочнику максимальную скорость автомобиля, равную VN = 150 км/ч = 41,7 м/с и возьмем значение на 15% большее:

Vmax = 41,7 × 1,15 = 47,9 м/с

Разобьем интервал скорости (от 0 до максимальной) на пять значений (V1= 0 м/с,

V2= 13 м/с, V3= 24 м/с, V4= 36 м/с, V5= 48 м/с) и посчитаем значения Pf для каждого значения скорости на первом и на втором участке:

На I участке:

Pf1 = 14259 × 0,015 × (1+ 0,000144 × 02) = 213,89 Н;

Pf2 = 14259 × 0,015 × (1+ 0,000144 × 132) = 219,09 Н;

Pf3 = 14259 × 0,015 × (1+ 0,000144 × 242) = 231,63 Н;

Pf4 = 14259 × 0,015 × (1+ 0,000144 × 362) = 253,8 Н;

Pf5 = 14259 × 0,015 × (1+ 0,000144 × 482) = 284,85 Н.

На II участке:

Pf1 = 14259 × 0,012 × (1+ 0,000144 × 02) = 171,1 Н;

Pf2 = 14259 × 0,012 × (1+ 0,000144 × 132) = 175,28 Н;

Pf3 = 14259 × 0,012 × (1+ 0,000144 × 242) = 185,3 Н;

Pf4 = 14259 × 0,012 × (1+ 0,000144 × 362) = 203,05 Н;

Pf5 = 14259 × 0,012 × (1+ 0,000144 × 482) = 227,88 Н.

Вычислим силу сопротивления воздуха по параметрам автомобиля-прототипа. Используя данные из справочника НИИАТ, примем значение коэффициента k обтекаемости равным 0,3 и найдем лобовую площадь автомобиля по следующей формуле:

F = 0,78 × В × Н,

где В, Н – высота и ширина автомобиля в м.

F = 0,78 × 1,611 × 1,446 = 1,82 м2.

Вычислим силу сопротивления воздуха для выбранных выше значений скорости по формуле:

PW = k × F × V2.

PW1 = 0,3 × 1,82 × 02 = 0 Н;

PW2 = 0,3 × 1,82 × 132 = 92,3 Н;

PW3 = 0,3 × 1,82 × 242 = 314,5 Н;

PW4 = 0,3 × 1,82 × 362 = 707,7 Н;

PW5 = 0,3 × 1,82 × 482 = 1258 Н.

Для облегчения построения графиков найдем значение Pc = Pi + Pf + PW на I и II участках:

Запишем результаты расчета в таблицу 2:

I участок

Информация по теме:

Xарактеристика возможных опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте
Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на организм человека приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья [15]. Вредный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на организм человека приводит к заболеванию и ухудшению работоспособности. При ...

Монтажные схемы релейных шкафов
Комплектации релейного шкафа ШРУ включает в себя расположение приборов на стативе и в кабельном отсеке. Нумерация рядов с приборами снизу вверх. Для штепсельных приборов за основу принят ряд, занимаемый реле НМШ. Номер прибора складывается из номера ряда и порядкового номера прибора, считая с лева ...

Охрана труда и гражданская оборона
Основными причинами, формирующими опасные, критические, аварийные ситуации при эксплуатации судна и его механизмов являются как механический, из-за неисправности в работе агрегатов и систем, так и человеческий фактор, связанный с несоблюдением норм безопасного обращения с судовыми механизмами, неко ...