Динамический паспорт автопоезда
На дорогах с твердым покрытием без крутых и затяжных подъемов производительность грузового автомобиля значительно повышается в случае использования его в качестве тягача для буксировки прицепов и полуприцепов. При этом масса перевозимого груза увеличивается в 2 — 3 раза и снижается себестоимость перевозок, хотя средняя скорость движения несколько уменьшается. Кроме того, снижается нагрузка на ось, сокращается расход топлива и масла, что приводит к увеличению срока службы дорожного покрытия.
Движение автопоезда связано с возрастанием сил сопротивления качению и воздуха. Несовершенство поворотных устройств прицепов и зазоры в сцепных устройствах приводят к несовпадению траектории движения прицепа или полуприцепа с траекторией движения автомобиля-тягача. Вследствие этого при движении автопоезда с большой скоростью возникают угловые колебания прицепов в горизонтальной плоскости, а при изменении скорости автомобиля-тягача происходят продольные рывки и удары. В результате сила сопротивления качению автопоезда возрастает, причем непропорционально его массе, так как одновременно с увеличением массы повышается коэффициент сопротивления качению автопоезда.
Выражение для определения коэффициента сопротивления качению автопоезда записывается в виде
,
где fа и fпр — коэффициенты сопротивления качению соответственно автомобиля и прицепа; Gaи Gпр — вес с полной нагрузкой соответственно автомобиля и прицепа, Н.
При возрастании тяговой силы на ведущих колесах автомобиля-тягача коэффициент сопротивления качению автопоезда увеличивается вследствие проскальзывания колес относительно поверхности дороги. Так, например, использование одного прицепа на горизонтальной дороге приводит к увеличению коэффициента сопротивления качению на 5... 10 %, а на дороге с крутыми подъемами — почти в 2 раза.
В случае применения прицепов повышается и сопротивление воздуха вследствие увеличения поверхности трения автопоезда и значительного вихреобразования в воздушных потоках.
При небольшом расстоянии между автомобилем-тягачом и прицепом коэффициент обтекаемости автопоезда на 8... 10 % больше, чем у одиночного автомобиля. Если же расстояние между автомобилем и прицепом составляет 50...80 см, то этот коэффициент возрастает на 15... 17%, а при расстоянии 120... 180 см — на 30...35 %. Можно считать, что каждый прицеп увеличивает коэффициент обтекаемости автопоезда на 25 %.
Для анализа тягово-скоростных свойств автопоезда используется его динамический паспорт. Правая часть паспорта представляет собой динамическую характеристику автопоезда по тяге с полной нагрузкой, а левая — номограмму нагрузок для автопоезда (рис. 3.26).
Номограмму нагрузок для автопоезда в отличие от таковой для одиночного автомобиля строят, принимая за 100 % массу автомобиля с полной нагрузкой. При этом, определяя нагрузку автопоезда, в его общую массу включают массу автомобиля-тягача.
Динамический фактор по тяге для автопоезда определяют по следующей формуле:
Рис. 3.26. Динамический паспорт автопоезда:
О — начало координат динамической характеристики автопоезда; А, В — характерные точки построения; v1— значение скорости автомобиля; I —V — передачи
,
где Gап — вес автопоезда с полной нагрузкой; δап — коэффициент учета вращающихся масс автопоезда.
Поскольку скорость движения автопоезда относительно невелика, силой сопротивления воздуха можно пренебречь. Тогда при равномерном движении автопоезда его динамический фактор по тяге
Расчет движения автопоезда с помощью его динамического паспорта аналогичен расчету, рассмотренному ранее для одиночного автомобиля. Так, например, автопоезд, масса которого в 2,5 раза больше массы одиночного автомобиля, может двигаться по дороге, характеризуемой коэффициентом сопротивления ψ = 0,05 (точка А на рис. 3.26), только на II передаче (точка В)со скоростью v1.
Производительность автопоезда без учета простоев может быть рассчитана с помощью следующего выражения:
W= Grpv,
где Grp — полезная нагрузка.
На рис. 3.27 показано изменение скорости движения, производительности и полезной нагрузки автопоезда от его общей массы. Из рисунка следует, что при увеличении общей массы автопоезда полезная нагрузка возрастает, а скорость движения уменьшается. В связи с этим производительность автопоезда сначала растет, а затем, достигнув максимального значения, снижается. Диапазон значений тапот а до b является оптимальным для получения максимально возможной производительности автопоезда и, следовательно, наибольшего экономического эффекта.
Рис. 3.27. Зависимость скорости движения v, производительности W и полезной нагрузки Gгр автопоезда от его общей массы mап: a, b — границы диапазона оптимальных значений полной массы автопоезда |
Опыт эксплуатации показывает, что при движении автопоезда, состоящего из грузового автомобиля и прицепа, по Дороге с асфальтобетонным покрытием скорость автопоезда уменьшается на 10... 12 % по
сравнению со скоростью одиночного грузового автомобиля. Однако по производительности автопоезд в этом случае превосходит одиночный грузовой автомобиль на 40...50 %.
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 320;