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:

Выбор пути с учетом всех условий плавания в данном районе и сезоне
Известно, что переход судна из одной точки земной поверхности в другую по дуге большого круга является наикратчайшим по расстоянию. Этот путь, однако, нередко может быть не кратчайшим по времени, затраченному на данный переход, так как на скорость передвижения судна оказывает влияние ряд внешних и ...

Расчет шариковинтовой передачи на прочность
Основными критериями работоспособности шариковинтовой передачи являются прочность и устойчивость винта и контактная выносливость рабочих поверхностей резьбы. Поэтому из условия устойчивости определим внутренний диаметр резьбы винта d1. Так как рассчитываемый нами винт будет полый, то для расчета ди ...

Стабилизация высоты
Автоматическая стабилизация высоты производится в тех случаях, когда необходимо выдержать заданный режим горизонтального полета. При этом, за исключением полета на малых высотах, обычно осуществляется стабилизация барометрической высоты на уровне, соответствующем заданному статическому давлению. От ...