Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Цели и задачи курса

Целью дисциплины «Тракторы и автомобили» является подготовка будущего бакалавра - инженера в области основ конструкций и узлов используемых в автотракторной технике и закладка базы для освоения курсов «Сельскохозяйственные машины» и др.

Изучение данной учебной дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих профессиональных компетенций (ПК):

 

Таблица 1 – Профессиональные компетенции

Номер/ индекс компетен­ции

Содержание компетенции (или ее части)

В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны:

знать уметь владеть 1 2 3 4 5 ПК 3 Способность решать инженерные задачи с использованием основных законов механики, электротехники, гидравлики, термодинамики и тепломассообмена; знание устройства и правил эксплуатации гидравлических машин и теплотехнического оборудования Основы теории трактора и автомобиля, конструкцию и регулировочные параметры основных моделей тракторов, автомобилей и их двигателей   Определить затраты мощности при движении трактора по полю с различным агрофоном; определить затраты мощности при движении автомобиля по дорогам различных категорий, выполнять регулирование механизмов и систем тракторов и автомобилей для обеспечения работы с наибольшей производительностью и экономичностью   методами расчета баланса мощности при движении трактора и автомобиля в различных условиях, знаниями о тракторах и автомобилях теоретическими и практическими знаниями о назначении и оптимальных режимах работы тракторов и автомобилей 2 3 4 5 6 ПК 11 Готовность к профессиональной эксплуатации машин и технологического оборудования для производства, хранения и первичной переработки сельскохозяйственной продукции требования к эксплуатационным характеристикам тракторов и автомобилей проводить испытания двигателей, тракторов, автомобилей, оценивать и проводить анализ их эксплуатационных показателей   умением готовить к работе тракторы и автомобили   ПК 9 Готовность к использованию технических средств автоматики и систем автоматизации технологических процессов особенности работы систем и узлов тракторов и автомобилей, требующих автоматизации управления   оценивать состояние узлов и систем тракторов и автомобилей по результатам бортовой диагностики   методами диагностирования систем машин,  используя специальные компьютерные программы   ПК 26.2 Готовность использовать современные технологии и оборудование для технического сервиса машин в АПК современные технологии для технического сервиса машин выбирать необходимое оборудование для технического сервиса конкретного парка машин   методами работы с современным оборудованием для технического сервиса тракторов и автомобилей

 

1.2 Введение

 

Тракторы и автомобили являются основными средствами механизации сельскохозяйственных работ. Современные тракторы и автомобили представляют собой многофункциональные мобильные энергетические средства (МЭС), задачей которых является качественное выполнение работ с наилучшими технико-экономическими показателями. Для решения этих задач заводы и фирмы-производители ведут непрерывные работы по совершенствованию конструкции серийных агрегатов и узлов, а также разрабатывают и проектируют новые, более совершенные модели. Уровень знаний современного инженера должен позволять ему не только грамотно и квалифицированно заниматься эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом МЭС, но и помогать быстро адаптироваться к совершенно новым конструкциям.

 

Раздел 2. Задания для выполнения контрольных работ по теме «Конструкции тракторов и автомобилей»

1. Приведите полную классификацию тракторов.

2. Перечислите преимущества и недостатки колесных и гусеничных тракторов.

3. Начертите схему общего устройства колесного трактора и укажите назначение его основных агрегатов.

4. Начертите схему общего устройства грузового автомобиля повышенной проходимости и объясните назначение основных его агрегатов.

5. Перечислите существующие способы повышения проходимости тракторов и автомобилей.

6. Выполните схемы общего устройства гусеничных тракторов Т-150 и ДТ-75 и укажите их принципиальное конструктивное отличие.

7. Какие двигатели называются дизельными и бензиновыми, в чём их конструктивное отличие?

8. Начертите схему и объясните процессы, протекающие во время работы в четырехтактном дизельном двигателе за полный рабочий цикл.

9. Начертите схему двухтактного дизеля и объясните процессы, протекающие в цилиндрах во время работы.

10. Объясните, что называется порядком работы двигателя. Выполните таблицы чередования тактов в цилиндрах двигателя ЯМЗ-238.

11. Начертите схемы камер сгорания различных дизелей и опишите их способы смесеобразования.

12. Каково назначение блок-картера и цилиндров двигателя? Из каких материалов они изготавливаются?

13. Перечислите детали кривошипно-шатунного механизма двигателя, их назначение, конструкцию и материал.

14. Опишите конструкцию и материалы шатунных коренных подшипников двигателей: ЯМЗ-236, Д-245, ЗИЛ-508.10.

15. Опишите способы ограничения осевых перемещений коленчатых валов автотракторных двигателей.         

16. Начертите схемы газораспределительных механизмов.

17. Опишите, из каких материалов изготавливаются клапаны, направляющие втулки клапанов? Какие требования предъявляются к материалам этих деталей, их свойства?

18. Выполните схему турбонагнетателя, опишите его назначение, принцип действия и перечислите марки тракторов, двигатели которых имеют турбонаддув.

19. Выполните схему воздухоочистителей двигателей ЯМЗ-238 и ЗИЛ-508; объясните принцип их действия, основные требования, предъявляемые к воздухоочистителям.

20. Перечислите типы подкачивающих насосов, применяемых в системах питания автотракторных двигателей. Выполните схему подкачивающего насоса и объясните его принцип действия.

21. Выполните схемы и дайте описание устройства топливных фильтров, топливного насоса высокого давления и форсунок двигателя Д-240 или Д-245.

22. Опишите устройство и действие регуляторов оборотов двигателей СМД-14. Выполните схему всережимного регулятора оборотов двигателя Д-240, объясните его устройство и принцип действия.

23. Для чего необходимо корректирующее устройство в регуляторе. Выполните схему устройства и объясните принцип действия. Марки дизельного топлива.

24. Как осуществляется проверка и регулировка угла опережения подачи топлива насосом у двигателей ЯМЗ-240 и А-41?

25. Выполните схему системы смазки дизеля и объясните назначение и принцип действия его отдельных элементов. Сорта и марки масел для карбюраторных двигателей.

26. Объясните назначение термостатов, шторок и жалюзи в системе охлаждения. Выполните схемы термостатов жидкостного и с твердым наполнителем, опишите их принцип действия.

27. Какие источники электрического тока применяются на тракторах и автомобилях, их сравнительные преимущества и недостатки?

28. Что такое угол опережения впрыска в дизельных двигателях, почему и как изменяется его величина при работе двигателя?

29. Пластичные смазки, их назначение.

30. Опишите устройство, выполните схему и объясните принцип действия аккумулятора. Перечислите основные марки аккумуляторов, применяемых на тракторах и автомобилях.

31. Выполните схему стартера с дистанционным электромагнитным включением и объясните его принцип действия.

32. Выполните схемы приводных механизмов стартеров с муфтой свободного хода и принудительным механическим включением. Объясните принцип их действия.

33. Выполните схемы электрофакельного подогревателя воздуха трактора и подогревателя охлаждающей жидкости и масла автомобиля с указанием назначения каждого элементов.

34. Опишите устройство и работу одноцилиндрового двухтактного пускового двигателя дизелей СМД-14 и А-41.

35. Опишите принцип действия топливной системы Common Rail.

36. Опишите порядок пуска инжекторного автомобильного двигателя и тракторного дизеля, имеющего пусковой двигатель.

37. Выполните схемы ступенчатых и бесступенчатых силовых передач тракторов и автомобилей и объясните принцип действия, перечислите их преимущества и недостатки.

38. Выполните общую схему силовой передачи гусеничного трактора ДТ-75 с указанием названия и назначения отдельных ее механизмов.

39. Выполните схему устройства муфты сцепления автомобиля ЗИЛ-53 и объясните принцип ее действия. Масла для коробок передач.

40. Выполните схему устройства постоянно замкнутой муфты сцепления трактора МТЗ-100 и объясните принцип ее действия.

41. Приведите полную классификацию коробок перемены передач тракторов и автомобилей.

42. Выполните схемы механизма увеличения крутящего момента и коробки перемены передач трактора ДТ-75. Объясните назначение и принцип действия УКМ. Как происходит передача крутящего момента на каждой передаче?

43. Выполните схему пятиступенчатой коробки перемены передач с ускоряющей передачей и дистанционным механическим управлением. Объясните устройство и принцип действия коробки и механизма управления.

44. Приведите схемы и опишите устройство и принцип действия механического и гидравлического приводов выключения сцепления, а также приводов с пружинным и пневматическим усилителями.

45. Выполните схему многоступенчатой коробки передач с шестернями постоянного зацепления, фрикционной с гидравлическим управлением фрикционов передач. Укажите назначение и название отдельных ее деталей.

46. Приведите схемы раздаточных коробок двухосных автомобилей с приводом на передний ведущий мост и трехосных со всеми ведущими мостами.

47. Выполните схему синхронизатора коробки перемены передач и объясните его назначение, устройство и принцип действия.

48. Выполните схему устройства дифференциала грузового автомобиля ЗИЛ-508 и объясните его назначение и принцип действия.

49. Приведите схему устройства дифференциала свободного хода кулачкового типа. Объясните его назначение, принцип действия и преимущества по сравнению с шестеренчатыми дифференциалами.

50. Выполните схемы карданных передач, применяемых на тракторах и автомобилях. Объясните назначение и действие карданных передач.

51. Выполните кинематическую схему заднего моста колесного трактора с указанием названия и назначения его отдельных деталей.

52. Выполните схему заднего моста грузового автомобиля с указанием названия и назначения его отдельных деталей.

53. Выполните схему заднего моста гусеничного трактора с указанием названия и назначения его отдельных частей.

54. Опишите устройство колес и шин автомобилей и колесных тракторов. Укажите, как маркируются шины.

55. Выполните схему гидравлической системы управления поворотом трактора МТЗ-100 с описанием устройства и принципа действия.

56. Приведите схему рулевой трапеции, укажите ее назначение и принцип действия.

57. С какой целью делается развал и схождение управляемых колес автомобилей? Приведите схему установки передних колес и шкворней и укажите назначение установочных углов.

58. Выполните схему тормозов автомобиля с гидравлическим приводом, укажите название и назначение отдельных элементов и принцип действия.

59. Выполните схему тормозной системы автомобиля с пневматическим приводом, укажите название и назначение отдельных элементов и принцип действия системы.

60. Выполните схемы движителей гусеничных тракторов с полужесткой и эластичной (с балансирными каретками и торсионными валами) подвесками, объясните назначение, принцип действия основных узлов и особенности движителей этих типов.

61. Как осуществляется управление гусеничными тракторами с бортовыми фрикционами? Приведите схемы устройства поворотных муфт и объясните принцип действия.

62. Как осуществляется управление гусеничными тракторами, имеющими планетарные редукторы? Выполните схемы механизмов поворота с указанием назначения отдельных узлов.

63. Приведите схемы натяжных устройств гусеничных лент тракторов с описанием принципа их действия.

64. Как устроен гидроусилитель (сервомеханизм) привода механизма поворота гусеничного трактора? Приведите его схему с объяснением принципа действия.

65. Выполните схему гидросистемы трактора МТЗ-100 с объяснением названия и назначения отдельных агрегатов, их устройства и принципа действия.

66. Выполните схему гидросистемы трактора ДТ-175 с указанием названия, назначения и принципа действия отдельных элементов.

67. Выполните схемы механизмов навесок тракторов с объяснением их устройства и принципов действия.

68. Выполните схемы шестеренчатого насоса и трехзолотникового распределителя раздельно-агрегатной гидросистемы трактора и объясните их устройство и принцип действия.

69. Выполните схему и объясните принцип действия главного силового цилиндра раздельно-агрегатной гидросистемы трактора.

70. Выполните схему догружателя ведущих колес трактора с объяснением назначения, устройства и принципа действия.

71. Выполните схемы буксирных устройств автомобилей и опорно-сцепных седельных устройств тягачей. Объясните их устройство и принцип действия.

72. Объясните назначение приводного шкива и валов отбора мощности на тракторах. Выполните схемы их приводов и принцип действия.

73. Выполните схемы валов отбора мощности тракторов с независимым приводом. Объясните принцип их действия и сравнительные преимущества и недостатки.

74. Опишите устройство и принцип работы форсунок с пьезоактюаторами в топливных системах Common Rail.

 

 

Сопротивление качению шин

Автомобильные колеса воспринимают всю массу автомобиля и динамические нагрузки, передаваемые на раму или кузов автомобиля, смягчают и поглощают толчки и удары от неровностей дороги. От характера взаимодействия колес с дорогой зависят тяговые и тормозные свойства автомобиля, плавность хода, экономичность, проходимость, устойчивость и управляемость. Колеса должны иметь минимальное сопротивление качению, хорошее сцепление и демпфирующие свойства, бесшумность работы, высокую долговечность и износостойкость. Для разных условий эксплуатации автомобилей промышленность выпускает разные шины.

Конструкция шин

Основными элементами шин являются каркас, брекер, протектор, боковины и борты.

Каркас – это главный силовой элемент покрышки, состоящий из нескольких слоёв обрезиненного корда, закрепленных, как правило, на бортовых кольцах. Корд представляет собой ткань, состоящую из толстых нитей основы и тонких редких нитей по утку, изготавливаемую на основе натуральных или синтетических волокон, или тонких стальных нитей (металлокорд). В зависимости от ориентации нитей корда в каркасе различают шины радиальные и диагональные. В радиальных шинах нити корда расположены вдоль радиуса колеса, а в диагональных под углом 45-60⁰к радиусу колеса, причем нити соседних слоёв перекрещиваются. Радиальные шины более жесткие, у них больший ресурс, лучшая стабильность формы пятна контакта, меньше сопротивление качению.

Брекер – это внутренняя деталь покрышки, расположенная между каркасом и протектором и состоящая из нескольких слоёв обрезиненного металлического или другого корда. Брекер предназначен для смягчения ударных нагрузок, возникающих при движении автомобиля по дороге.

Протектор – наружная резиновая часть покрышки шины, как правило с рельефным рисунком, обеспечивающая сцепление с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений.

Радиальные шины, в отличие от диагональных, имеют каркас с меньшим числом слоёв корда. Они имеют мощный брекер, чаще металло кордный. Это обеспечивает им меньшую окружную деформацию при качении и меньшее проскальзывание протектора при контакте с дорогой. Радиальные шины имеют также пониженное теплообразование и меньшие потери на качение. Они выдерживают более высокие нагрузки и скорости.

Диагональные шины обычно используют, в основном, для грузовых и внедорожных машин, работающих в условиях бездорожья. Они обеспечивают хорошую проходимость техники и имеют большую механическую прочность в таких условиях эксплуатации.

Обозначения шин

В обозначении шин указаны их основные размеры. В РФ по ГОСТ 4754-97 допускаются обозначения, принятые и в Западной Европе, и в США, т.е. допускается различное обозначение. Поэтому обозначение лучше пояснить на примерах. Основные размеры шины, установленной на диск колеса и накачанной до требуемого давления воздуха, показаны на схеме.

 

Рисунок 1 – Схема шины

 

Шина 315/80 R 22,5

Первые цифры это ширина В = 315 мм. Вторые цифры означают отношение высоты профиля к ширине в процентах, т.е. Н = 80%, В = 0,8 ∙ 315 = 252 мм.

Буква R означает, что шина радиальная. Если буквы R нет, то шина диагональная, но буква D не ставится. Последние цифры – это диаметр диска в дюймах, т.е. d₀ = 22,5 дюйма = 22,5 ∙ 25,4 = 571,5 мм.

Наружный диаметр этой шины, установленной на диск и накачанной до требуемого давления, но без нагрузки D ₀ = d₀+2Н = 571,5 + 2 ∙ 252 = 1075,5 мм.

Шина 11.00 R 20

Первые цифры – ширина в дюймах, т.е. В = 11 ∙ 25,4 = 279,4 мм. Следующие два ноля означают, что высота профиля составляет 92 % от ширины, Н = 92%, В = 0,92 ∙ 279,4 = 257 мм, R – радиальная, d₀ = 20 дюймов = 20 ∙ 25,4 = 508 мм.

D₀ = d₀ + 2Н = 1022 мм.

 

Шина 8,25 R 20

Первые цифры – ширина в дюймах В = 8,25 ∙ 25,4 = 209,6 мм. Высота профиля для такого обозначения Н = (80 – 82) %, В = 0,81 ∙ 209,6 = 170 мм.

Диаметр диска колеса d₀ = 20 дюймов = 20 ∙ 25,4 = 508 мм.

D ₀ = d₀ + 2Н = 848 мм.

По американскому стандарту все размеры шины в дюймах и первые цифры – это наружный диаметр. Например, шина внедорожника 35 12,50 R15.

Наружный диаметр D ₀ = 35 дюймов = 35 ∙ 25,4 = 889 мм. Следующее число – ширина В = 12,50 ∙ 25,4 = 317,5 мм. R – радиальная, d₀ = 15 дюймов = 381 мм.

Высота профиля для этой шины Н = = 254 мм = 80% В.

Шина 1350х550х533 R

Наружный диаметр D₀ = 1350 мм, ширина протектора B = 550 мм, диаметр диска d₀ = 533 мм.

R – радиальная.

Высота профиля этой шины H =

Могут встречается и другие варианты обозначения шин.

Расход топлива

Суммарные затраты мощности при движении автомобиля с постоянной скоростью будут включать затраты на аэродинамическое сопротивление воздуха, на качение и на преодоление подъема:

∑N= ,                                                   (12)

Задаваясь значением КПД трансмиссии определим эффективную мощность двигателя

,                                                                  (13)

Характеристика двигателя на современном грузовом автомобиле настраивается так, чтобы на большинстве режимов двигатель работал в зоне минимальных удельных расходов топлива. Такие режимы, как правило, на средних частотах вращения коленвала. Максимальная мощность двигателя намного превосходит мощность, затрачиваемую при движении автомобиля с постоянными скоростями. Максимальная мощность используется только при обгонах и при преодолении крутых подъемов.

Фирмы, выпускающие двигатели, приводят в документации внешнюю скоростную характеристику, т.е. зависимость мощности, крутящего момента и расхода топлива от частоты вращения вала при полной подаче топлива.

При движении автомобиля с разными скоростями меняются и режимы работы двигателя. Но в большинстве случаев двигатель работает в зоне средних частот вращения коленчатого вала и значений крутящего момента от 50 до 100% от максимальной величины. Применение на грузовых автомобилях трансмиссий с числом передач от 10 до 16 облегчает водителю эту задачу.

Поэтому можно сделать допущение, что удельный расход топлива при движении автомобиля с разными скоростями является постоянной величиной и принять его значение g_{е (ср.)} = 1,1 g_{е мин}, где g_еmin – минимальное значение расхода топлива по скоростной характеристике при средних частотах вращения коленвала. Такое допущение позволяет оценивать удельные расходы топлива на тонну перевозимого груза, что является необходимым при сравнении различных вариантов комплектации автомобилей и их загрузки.

Часовой расход топлива

,                                                 (14)

где  – эффективная мощность двигателя, кВт;

, [г/кВт.ч.],                                                      (15)

Поскольку принято расход топлива автомобилями оценивать в литрах на 100 км,

,                                                        (16)

где  – кг/ч;

 – удельный вес дизельного топлива,  = 0,84 кг/литр;

V – скорость автомобиля, км/ч.

Удельный расход топлива на тонну перевозимого груза

                                        (17)

где  – масса перевозимого груза в тоннах.

 

 

Раздел 4. Задания для выполнения контрольных работ

(расчетно-графических работ) по теме

«Характеристики автомобилей»

Задание 1

Автомобиль бортовой двухосный МАЗ–533603–2120 (4 × 2).

Полная масса автомобиля G_a = 16500 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 8300 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 2900 × 8600 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88..

Средний удельный эффективный расход топлива g_e(ср) = 220 г/кВт∙ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

 Автомобиль без тента и спойлера, лобовая площадь F = 6м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,8.

Шины 11.00R20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль с тентом и обтекателем, лобовая площадь F = 7 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,65.

Шины 11,00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, примем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет

tg 0,2⁰∙100 = 0,35%, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч. Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 2

Автомобиль бортовой двухосный МАЗ–533603–2120 (4 × 2).

Полная масса автомобиля G_a = 16500 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 8300 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 3500 × 8660 мм (габариты груза превышают габариты кабины).

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива g_e(ср) = 220 г/кВт∙ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

 Автомобиль без тента и спойлера, лобовая площадь F = 7,5 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,9

Шины 11.00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора повышенной проходимости.

2 вариант

На автомобиль установлен тент и спойлер, лобовая площадь F = 8,5 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,7.

Шины 11,00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок универсальный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, примем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет

tg 0,2⁰∙100 = 0,35%, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч. Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 3

Автомобиль бортовой двухосный МАЗ–533603–2120 (4 × 2)

Полная масса автомобиля G_a = 16500 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 8300 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 4000 × 8600 мм (габариты груза превышают габариты кабины).

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива g_e(ср) = 220 г/кВт∙ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без тента и спойлера, лобовая площадь F = 8,75 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,9.

Шины 11.00R20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

 

2 вариант

 Автомобиль с тентом и спойлером, лобовая площадь F = 8,75 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,7.

Шины 11,00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, примем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет

tg 0,2⁰∙100 = 0,35%, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч. Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 4

Автопоезд в составе бортового двухосного автомобиля МАЗ–533603–2120 (4 × 2) и двухосного прицепа МАЗ – 237810.

Полная масса автопоезда G_a = 36500 кг (автомобиля 16500 + прицепа 20000 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 22650 кг, (в автомобиле 8300 кг + в прицепе 14350 кг).

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 2900 × 8600 мм.

Габариты прицепа B × H × L 2550 × 4000 × 7840 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88..

Средний удельный эффективный расход топлива g_e(ср) = 220 г/кВт∙ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без тента и спойлера, лобовая площадь F = 8,95 м²

Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 1,15.

Шины 11.00R20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

 

2 вариант

Автомобиль с тентом и обтекателем, лобовая площадь F = 8,95 м². Высота кузова автомобиля стала одинаковой с высотой прицепа.

Коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,85.

Шины 11,00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, примем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет

tg 0,2⁰∙100 = 0,35%, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч. Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 5

Автопоезд в составе бортового двухосного автомобиля МАЗ–533603–221 (4 × 2) и двухосного прицепа МАЗ – 837300.

Полная масса автопоезда G_a = 24100 кг (автомобиля 16500 + прицепа 7600 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 13400 кг (в автомобиле 8300 кг + в прицепе 5100 кг).

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 4000 × 8620 мм.

Габариты прицепа B × H × L 2550 × 3450 × 7530 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива g_e(ср) = 220 г/кВт∙ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без тента и спойлера, лобовая площадь F = 8,9 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 1,1.

Шины 11.00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

 

2 вариант

Автомобиль с обтекателем, лобовая площадь F = 8,9 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,9.

Шины 11,00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков примем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет

tg 0,2⁰∙100 = 0,35%, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч. Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

 

Задание 6

Автомобиль бортовой двухосный МАЗ–33603–221 (4 × 2).

Полная масса автомобиля G_a = 20000 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 11300 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 4000 × 8620 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88..

Средний удельный эффективный расход топлива g_e(ср) = 220 г/кВт∙ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 8,75 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,85.

Шины 11.00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

 

2 вариант

Автомобиль с обтекателем, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,67.

Шины 11,00R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков примем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,20 градуса, т.е. подъем составляет

tg 0,20∙100 = 0,35%, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч. Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

 

Задание 7

Автопоезд в составе седельного двухосного тягоча МАЗ–544020–020–021 (4 × 2) и трехосного полуприцепа МАЗ–975830. Полуприцеп загружен на 80%.

Полная масса автомобиля G_a = 32710 кг (тягач 7550 + полуприцеп 25160 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 18560 кг.

Габариты автопоезда B × H × L 2550 × 4000 × 13900 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88..

Средний удельный эффективный расход топлива g_e(ср) = 220 г/кВт∙ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без обтекателя (спойлера), лобовая площадь F = 8,95 м².

Коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,05.

Шины 315/70R22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и в брекере, рисунок протектора универсальный.

 

2 вариант

 На крыше кабины установлен спойлер, лобовая площадь F = 8,95 м². Высота кузова автомобиля стала одинаковой с высотой прицепа.

Коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,85.

Шины 315/70R22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков примем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет

tg 0,2⁰∙100 = 0,35%, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч. Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 8

Автопоезд в составе бортового двухосного автомобиля МАЗ–533608–021 (4 × 2) и автомобильного трехосного прицепа типа «фургон» МАЗ – 870100.

Полная масса автопоезда G_a = 40500 кг (автомобиль 16500 кг + прицеп 24000 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 25600 кг (в автомобиле 7600 кг + в прицепе 18000 кг).

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 4000 × 8620 мм.

Габариты прицепа B × H × L 2500 × 4000 × 10600 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88..

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,15, шины 11.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,95, шины 11.00 R 20 радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 9

Автопоезд в составе седельного двухосного тягача МАЗ–544069 (4 × 2) и одноосного полуприцепа МАЗ–938020.

Полная масса автопоезда Ga = 26400 кг (тягач 7600 кг + полуприцеп 18800 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 13800 кг.

Габариты автопоезда B × H × L 2500 × 4000 × 12905 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,05, шины 315/80 R 22,5, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,85, шины 315/80 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

 

Задание 10

 

Автомобиль бортовой трехосный МАЗ–630308–020 (6 × 4).

Полная масса автомобиля G_a = 24500 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 13200 кг.

Габариты автомобиля B×H×L 2500×3160×10230 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86..

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без тента лобовая площадь F = 6,65 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 0,8, шины 11.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора повышенной проходимости.

2 вариант

Установлен тент по высоте кабины, лобовая площадь F = 6,65 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,7, шины 11.00 R 20 радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиль 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 11

 

Автопоезд в составе бортового трехосного автомобиля МАЗ–630308–021(6 × 4) и двухосного прицепа МАЗ – 237810.

Полная масса автопоезда G_a = 44500 кг (автомобиль 24500 кг + прицеп 20000 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 26950 кг (в автомобиле 12600 кг + в прицепе 14350 кг).

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 4000 × 10230 мм.

Габариты прицепа B × H × L 2500 × 4000 × 7840 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86..

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,15, шины 11.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,9, шины 11.00 R 20 радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 12

 

Автопоезд в составе седельного трехосного тягача МАЗ–642205–020 (6 × 4) и двухосного полуприцепа МАЗ–938660.

Полная масса автопоезда Ga = 42200 кг (тягач 9500 кг + полуприцеп 32700 кг).

Масса перевозимого груза Gгр = 25200 кг.

Габариты автопоезда B × H × L 2500 × 4000 × 15435 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,87.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,05, шины 11.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,85, шины 11.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 13

Автомобиль бортовой трехосный полноприводный МАЗ–631708–020 (6 × 6).

Полная масса автомобиля G_a = 25000 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 11000 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2700 × 3460 × 9405 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,8.

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Лобовая площадь F = 8,1 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 1,05, шины 1350×550×533 R, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора повышенной проходимости.

2 вариант

Лобовая площадь F = 8,1 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 1,05, шины 1350×550×533 R, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 14

 

Автомобиль грузовой среднетоннажный МАЗ–437041–220 (4 × 2).

Полная масса автомобиля G_a = 10100 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 4500 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2550 × 3550 × 7100 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 225 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 7,8 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,9, шины 235/75 R17,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 7,8 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,75, шины 235/75 R17,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 15

 

Автомобиль бортовой трехосный КамАЗ–5320 (6 × 4).

Полная масса автомобиля G_a = 15305 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 8000 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 3350 × 7435 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86..

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 225 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 7,125 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,8, шины 9.00R20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 7,125 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,68, шины 9.00 R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 16

 

Автомобиль бортовой трехосный КамАЗ–53212 (6 × 4).

Полная масса автомобиля G_a = 18225 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 10000 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 3800 × 9805 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86..

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 225 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 8,25 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,8, шины 9.00 R20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора повышенной проходимости.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 8,25 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,65, шины 9.00 R20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 17

 

Автомобиль бортовой трехосный КамАЗ–65117 (6 × 4).

Полная масса автомобиля G_a = 24000 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 14500 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2550 × 3915 × 10290 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,87.

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 210г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 8,73 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,9, шины 11R22,5, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 8,73 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,75, шины 11 R22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях а автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 18

 

Автомобиль бортовой трехосный КамАЗ–65207 (6 × 4).

Полная масса автомобиля G_a = 26000 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 15000 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 4000 × 10800мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86.

Средний эффективный расход топлива g_в(ср) = 220г/кВт ч

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 0,85, шины 315/80R22,5, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,7, шины 315/80 R22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 19

 

Автопоезд в составе трехосного автомобиля КамАЗ–5320 (6 × 4) и двухосного прицепа МАЗ – 837300 – 310.

Полная масса автопоезда G_a = 22905кг (автомобиля 15305 кг + прицепа7600 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 13100 кг (в автомобиле 8000 кг + в прицепе 5100 кг).

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 3350 × 7435мм.

Габариты прицепа B × H × L 2550 × 3450 × 5400 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 220г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автопоезд без спойлера, лобовая площадь F = 7,55 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,05, шины 9.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автопоезд со спойлером, лобовая площадь F = 7,55 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,85, шины 9.00 R 20 радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

 

Задание 20

Автопоезд в составе трехосного автомобиля КамАЗ–53212 (6 × 4) и двухосного прицепа ГКБ–8350.

Полная масса автопоезда G_a = 29725 кг (автомобиль 18225 кг + прицеп 11500 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 18000 кг (в автомобиле 10000 кг + в прицепе 8000 кг).

Габариты автомобиля B × H × L 2500 × 3800 × 9805 мм.

Габариты прицепа B × H × L 2500 × 3280 × 7000 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 220г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автопоезд без спойлера лобовая площадь F = 8,25 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 1,0, шины 9.00 R 20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автопоезд со спойлером, лобовая площадь F = 8,25 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,8, шины 9.00 R 20 радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Задание 21

 

Автопоезд в составе седельного трехосного тягача КамАЗ–5410 (6 × 4) и полуприцепа ОдАЗ–9370.

Полная масса автопоезда G_a = 25800кг (тягач 6800 кг + полуприцеп 19000 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 13700 кг.

Габариты тягача B × H × L 2480 × 2630 × 6180 мм.

Габариты полуприцепа B × H × L 2500 × 3520 × 9700 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 220г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 7,55 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 0,95, шины 9.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 7,55 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,75, шины 9.00 R 20, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 22

 

Автопоезд в составе седельного двухосного тягача КамАЗ–5490 (4 × 2) и трехосного полуприцепа КамАЗ–975830.

Полная масса автопоезда G_a = 44000 кг (тягач 7900 кг + полуприцеп 36100 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 28100 кг.

Габариты автопоезда B×H 2500×4000 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,85, шины 315/80 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,7, шины 315/80 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 23

Автопоезд в составе бортового трехосного тягача КамАЗ–65207 (6 × 4) и двухосного прицепа МАЗ-857100.

Полная масса автопоезда G_a = 40000 кг (тягач 26000 кг + прицеп 14000 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 24600 кг, (в тягаче 15000кг + в прицепе 9600 кг).

Габариты автопоезда B × H 2500 × 4000 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 215г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 1,05, шины 315/80 R 22,5, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 8,75 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Сх = 0,85, шины 315/80 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 24

Автопоезд в составе бортового трехосного автомобиля КамАЗ–65117 (6×4) и двухосного прицепа МАЗ-857100.

Полная масса автопоезда G_a = 38000 кг (автомобиль 24000 кг + прицеп 14000 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 25000 кг, (в автомобиле 14500кг + в прицепе 10500 кг).

Габариты автопоезда B × H 2550 × 3915 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 215г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Автомобиль без спойлера лобовая площадь F = 8,73 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 1,15, шины 11 R 22,5, радиальные с радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 8,73 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,95, шины 11 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 25

Автопоезд в составе двухосного седельного тягача КамАЗ–5460 (4×2) и трехосного полуприцепа СЗАП–93282.

Полная масса автопоезда G_a = 40000 кг (тягач 7500 кг + полуприцеп 32500 кг)

Масса перевозимого груза G_гр = 25300 кг.

Габариты автопоезда B × H 2550×4000 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,0, шины 315/60 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,8, шины 315/60 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

 

Задание 26

Автопоезд в составе седельного трехосного тягача КамАЗ–6460 (6 × 4) и трехосного полуприцепа СЗАП–93282.

Полная масса автопоезда G_a = 49000 кг (тягач 9500 кг + полуприцеп 39500 кг).

Масса перевозимого груза G_гр = 31500 кг.

Габариты автопоезда B × H × L 2550 × 4000 × 16670 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,86.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 1,05, шины 315/60 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,84, шины 315/60 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 27

Автомобиль ЗИЛ–5301 (Бычок) (4 × 2).

Полная масса автомобиля G_a = 6950 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 3000 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2265 × 2885 × 6195 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 230 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

 Автомобиль без спойлера, лобовая площадь F = 5,53 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,55, шины 235/75 R 16, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

 Автомобиль со спойлером, лобовая площадь F = 5,53 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Сх = 0,47, шины 235/75 R 16, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Задание 28

Автомобиль бортовой двухосный ГАЗ–3309 (4 × 2).

Полная масса автомобиля G_a = 8100 кг.

Масса перевозимого груза G_гр = 4650 кг.

Габариты автомобиля B × H × L 2380 × 2400 × 6435 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива g_в(ср) = 230 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант

 Автомобиль без тента, лобовая площадь F = 4,462 м², коэффициент аэродинамического сопротивления Cx = 0,65, шины 8,25 R 20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант

 Автомобиль с тентом, лобовая площадь F = 5,2 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,5, шины 8,25 R 20, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автомобиль движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автомобиль движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автомобиля 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

 

Раздел 5. Пример выполнения контрольной работы

Задание 0

Автопоезд в составе двухосного седельного тягача МАЗ–544020–020–021 (4 × 2) и трехосного полуприцепа МАЗ–975830.

Полная масса автопоезда G_a = 37350 кг (тягач 7550 кг + полуприцеп 29800 кг)

Масса перевозимого груза G_гр = 23200 кг.

Габариты автопоезда B × H × L 2550 × 4000 × 13900 мм.

КПД трансмиссии η_м = 0,88.

Средний удельный эффективный расход топлива  = 215 г/кВт ч.

Определить затраты мощности и расходы топлива в зависимости от скорости для двух вариантов комплектации:

1 вариант Тягач без спойлера, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления C_x = 1,05, шины 315/70 R 22,5, радиальные с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный.

2 вариант Тягач со спойлером, лобовая площадь F = 8,95 м², коэффициент аэродинамического сопротивления С_х = 0,85, шины 315/70 R 22,5, радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный.

Принимаем, что автопоезд движется по ровной дороге по сухому асфальтированному шоссе с постоянной скоростью. Чтобы учесть влияние подъемов и спусков, принимаем, что автопоезд движется постоянно на подъем в 0,2 градуса, т.е. подъем составляет tg 0,2⁰⋅100 = 0,35 %, коэффициент подъема i = 0,0035.

Расчеты вести при скоростях автопоезда 50, 60, 70, 80, 90 и 100 км/ч.

Для обоих вариантов комплектации построить графические зависимости. Сделать анализ полученных результатов.

Контрольная работа

по теме «Характеристики автомобилей» согласно заданию № 0

При движении автопоезда с постоянной скоростью в условиях, оговоренных в задании, мощность будет затрачиваться на аэродинамическое сопротивление воздуха, на сопротивление качению и на преодоление подъема.

 

Определим эти затраты мощности для обоих вариантов комплектации.

1 вариант комплектации

 

1.1 Определим дополнительную мощность, затрачиваемую на преодоление подъема в 0,2⁰

где  – дополнительная сила, необходимая для преодоления подъема, кН

 – скорость автопоезда, км/ч

где  – полная масса автопоезда, кг

 – ускорение свободного падения

 = 9,81, м/с²

 – коэффициент подъема

 = 0,0035

 = 37350 9,81 0,0035 = 1282,4 Н = 1,2824 кН

Результаты расчета сведены в таблицу 1.1

 

Таблица 1.1 – Значения N_i от скорости автопоезда

 

км/ч	50	60	70	80	90	100
, кВт	17,8	21,37	24,93	28,5	32,06	35,62

 

1.2 Определим затраты мощности на преодоление аэродинамического сопротивления воздуха.

Сила аэродинамического сопротивления

где ;

 = 1,225 кг/м³ – плотность воздуха;

F = 8,95 м² – лобовая площадь;

 – скорость автопоезда, км/ч;

 – сила в Н.

Мощность, затрачиваемую на преодоление аэродинамического сопротивления, определим по формуле

где  – сила аэродинамического сопротивления в кН;

 – скорость автопоезда в км/ч;

N_w – мощность в кВт;

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.2

 

Таблица 1.2 – Значения  от скорости автопоезда

, км/ч	50	60	70	80	90	100
, Н	1110,3	1598,9	2176,3	2842,5	3597,5	4441,4
Nw, кВт	15,42	26,65	42,32	63,17	89,94	123,37

 

1.3 Определим затраты мощности на качение автопоезда

 

1.3.1 Определим радиус колеса.

Шины 315/70 R 22,5.

 

Согласно принятому обозначению шин

В = 315 мм, Н = 70%, В = 0,7 315 = 220,5 мм.

d₀ = 22,5 дюйма = 22,5 25,4 = 571,5 мм.

В и Н – ширина и высота профиля шины.

d₀ – диаметр диска.

 

 

Рисунок 2 – Схема разреза покрышки колеса

 

D₀ – диаметр колеса в свободном состоянии

Радиус колеса r_к = ,

где  – радиус колеса в свободном состоянии,

 – коэффициент деформации шины.

Для грузовых автомобилей принимаем  = 0,96.

Радиус колеса в свободном состоянии

 

тогда радиус колеса

.

1.3.2 Определим коэффициент сопротивления качению шины в ведомом режиме при скорости, близкой к нулю:

где Н и В – высота и ширина профиля шины;

 – радиус колеса в метрах;

 – величина, учитывающая рисунок протектора, расположение нитей в корде и их материал.

Для выбранных шин – радиальных с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный  = 0,0018

1.3.3 Определим затраты мощности на качение автомобиля.

Силу сопротивления качению определим по эмпирической формуле

 

где  – сила в Н;

 – полная масса автомобиля,

ускорение свободного падения,

f ₀ = 0,0076132;

k_v – коэффициент, учитывающий скоростные потери в шинах. Для шин 1 варианта k_v = 1·10^-7;

V – скорость автомобиля, км/ч;

 – коэффициент, учитывающий потери в шинах от крутящего момента.

Для шин 1 варианта ;

P_w – cила аэродинамического сопротивления, в Н, определенная для 1 варианта комплектации (табл.1.2);

P_i – дополнительная сила, затрачиваемая на преодоление подъема, Н;

P_i = 1282,4 Н.

=

.

 

Значения  для различных скоростей автопоезда берем из таблицы 1.2

Мощность, затрачиваемую на качение автопоезда, определим по формуле

где  – сила сопротивления качению, кН;

 – скорость автопоезда, км/ч;

 – мощность, кВт.

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.3

 

 

Таблица 1.3 – Значения N_f от скорости автопоезда

 

, км/ч	50	60	70	80	90	100
, Н	2844,4	2857,3	2872,5	2890,1	2910	2932,2
Nf, кВт	39,5	47,62	55,85	64,22	72,75	81,45

 

1.4 Для первого варианта комплектации определим эффективную мощность двигателя, расход топлива общий и на тонну перевозимого груза.

Эффективная мощность двигателя

 

где  – КПД трансмиссии, .

Часовой расход топлива

;

где  – средний удельный эффективный расход топлива. Для рассматриваемого автопоезда  = 215 г/кВт ч. Поскольку принято расход топлива автомобилями оценивать в литрах на 100 км

 

где  – удельный вес дизельного топлива,

 – скорость автопоезда, км/ч.

 

Удельный расход топлива на тонну перевозимого груза

 

где масса перевозимого груза, .

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.4.

 

Таблица 1.4 – Значения N_e и расходов топлива от скорости автопоезда

, км/ч	50	60	70	80	90	100
Nw+Nf+Ni, кВт	72,72	95,64	123,11	155,89	194,75	240,44
Ne, кВт	82,64	108,68	139,9	177,15	221,31	273,23
кг/ч	17,77	23,37	30,08	38,09	47,58	58,74
, л/100 км	42,3	46,37	51,16	56,68	62,94	69,93
,	1,82	2,00	2,2	2,44	2,71	3,01

 

 

2 вариант комплектации

 

2.1 Определим затраты мощности на преодоление аэродинамического сопротивления воздуха.

Сила аэродинамического сопротивления

 

где  = 0,85;

 = 1,225 кг/м³;

 = 8,95 м²;

 – скорость автопоезда, км/ч;

 – сила, Н.

 

Мощность, затрачиваемую на преодоление аэродинамического сопротивления, определим по формуле

 

где  – сила, кН;

 – скорость автопоезда, км/ч;

 – кВт.

Результаты расчетов сведем в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Значения N_w от скорости автопоезда

, км/ч	50	60	70	80	90	100
, Н	898,84	1294,3	1761,73	2301,0	2912,25	3595,4
Nw, кВт	12,48	21,57	34,26	51,13	72,81	99,87

 

2.2 Определим затраты мощности на качение автопоезда.

2.2.1 Определим радиус колеса. Поскольку размер шин (315/70 R 22,5) такой же, как в 1 варианте комплектации, то радиус колеса
.

2.2.2 Определим коэффициент сопротивления качению шины в ведомом режиме при скорости, близкой к нулю:

 

 

Для шин 2 варианта (радиальные с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный)

 

 

2.2.3  Определим затраты мощности на качение автомобиля.

Силу сопротивления качению определим по эмпирической формуле

 

где  – сила, Н,

 – полная масса автомобиля,

= 9,81 м/сек²;

= 0,00391;

k_v – коэффициент, учитывающий скоростные потери в шинах. Для шин 2 варианта k_v = 0;

 – скорость автопоезда, км/ч;

 – коэффициент, учитывающий потери в шинах от крутящего момента. Для шин 2 варианта ;

 – сила аэродинамического сопротивления, Н, определенная для 2 варианта комплектации;

 – дополнительная сила, затрачиваемая на преодоление подъема, Н,

+ 0,02[P_w + 1282,4]=

1432,64 + 0,02P_w + 25,65 = 1458,23 + 0,02P_w.

Значения P_w для разных скоростей автопоезда берем из таблицы 2.1.

Мощность, затрачиваемую на качение автопоезда, определим по формуле

где

V – скорость автопоезда, км/ч;

N_f – мощность, кВт.

 

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.2.

 

Таблица 2.2 – Значения N_f от скорости автопоезда

, км/ч	50	60	70	80	90	100
, Н	1476,3	1484,2	1493,5	1504,3	1516,54	1530,2
Nf, кВт	20,5	24,73	29,04	33,43	37,91	42,5

 

2.3 Для 2 варианта комплектации определим эффективную мощность двигателя, расход топлива общий и на тонну перевозимого груза.

Эффективная мощность двигателя

 

 

Значения  берем из таблицы 1.1, а значения  и  из таблиц 2.1 и 2.2.

КПД трансмиссии .

Часовой расход топлива

 

 

= 215 г/кВт ч.

Расход топлива в л/100 км

 

 

 

Удельный расход топлива на тонну перевозимого груза

 

 

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.3.

 

Таблица 2.3 – Значения N_e и расходов топлива от скорости автопоезда

, км/ч	50	60	70	80	90	100
Nw+Nf+Ni, кВт	50,78	67,67	88,24	113,06	142,78	178
Ne, кВт	57,7	76,9	100,3	128,5	162,25	202,26
кг/ч	12,41	16,53	21,56	27,62	34,88	43,5
, л/100 км	29,54	32,8	36,67	41,1	46,14	51,77
,	1,27	1,41	1,58	1,77	2,0	2,23

 

 

Анализ полученных данных

По результатам расчетов для двух вариантов комплектации построены графические зависимости от скорости автопоезда:

- составляющих затрат мощности для 1 варианта комплектации (рисунок 3) и для 2 варианта комплектации (рисунок 4)

- затрачиваемой мощности двигателя для двух вариантов комплектации (рисунок 5)

- расхода топлива общего и удельного на 1 тонну перевозимого груза для двух вариантов комплектации (рисунок 6)

- Из рисунка 1 и рисунка 2 следует, что дополнительные затраты мощности на преодоление подъема зависят только от массы автопоезда и величины подъема.

На абсолютно ровной дороге они будут равны нулю. Условное допущение, что автомобиль движется постоянно на подъем какой-то величины, позволяет учитывать характер профиля дороги.

При движении автопоезда с высокими скоростями основным фактором, влияющим на мощность двигателя, является аэродинамическое сопротивление воздуха. Так, для автопоезда с установленным над кабиной спойлером (2 вариант комплектации) при скорости 80 км/ч затраты мощности на сопротивление воздуха составляют 51,13 кВт, а с учетом потерь в трансмиссии затраты мощности двигателя составляют 58,1 кВт. При увеличении скорости до 100 км/ч затраты мощности двигателя с учетом потерь в трансмиссии возрастают почти в 2 раза и составляют 113,5 кВт.

Движение автопоезда со снятым спойлером при высоких скоростях следует считать не допустимым (1 вариант комплектации), потому что в этом случае затраты мощности двигателя с учетом потерь в трансмиссии возрастают с 71,8 кВт при скорости 80 км/ч до 140,2 кВт при скорости 100 км/ч.

Затраты мощности на качение растут примерно пропорционально росту скорости. При скорости автопоезда 80 км/ч замена шин радиальных с текстильным кордом в каркасе и металлокордом в брекере, рисунок протектора универсальный, на шины с металлокордом в каркасе и брекере, рисунок протектора дорожный, позволяет снизить затраты мощности на качение с 66,5 до 35,7 кВт, а с учетом КПД трансмиссии затраты мощности двигателя снижаются с 75,57 кВт до 40,57 кВт.

Но следует учитывать, что шины с универсальным рисунком протектора обеспечивают лучшую проходимость и устойчивость движения при неблагоприятных условиях (дождь, грязь).

Таким образом, если автопоезд осуществляет междугородние перевозки грузов в летний период по хорошим дорогам, то на автомобиль необходимо устанавливать радиальные шины с металлокордом в каркасе и в брекере, с дорожным рисунком протектора. Максимальную скорость автопоезда желательно ограничивать до 80 км/ч. При этой скорости максимальный расход топлива не будет превышать 41,1 л/100 км, а удельный расход на 1 тонну перевозимого груза составит около 1,77 .

 

 

 

Рисунок 3 – Зависимости составляющих затрат мощности от скорости автопоезда для 1 варианта комплектации

 

 

 

 

Рисунок 4 – Зависимости составляющих затрат мощности от скорости автопоезда для 2 варианта комплектации

 

 

Рисунок 5 – Зависимости мощности двигателя от скорости автопоезда для двух вариантов комплектации

 

 

Рисунок 6 – Зависимости расхода топлива от скорости автопоезда для двух вариантов комплектации

Дмитренко Владимир Петрович

Адакин Роман Дмитриевич

Методические указания к выполнению контрольных работ

(расчетно-графических работ) по дисциплине «Тракторы и автомобили» для студентов инженерного факультета направления подготовки 35.03.06 «Агроинженерия» (профиль «Машины и оборудование в агробизнесе», «Технический сервис в АПК»).

 

 

Начальник редакционно-издательского отдела Е.А. Богословская

Технический редактор Е.И. Кудрявцева

Художественный редактор Т.Н. Волкова

Редактор Е.А. Богословская

 

Подписано в печать 30.12.2015 г.

Формат 60 × 84 . Бумага офсетная. Печать ризографическая.

Усл. печ. л. 3,5. Тираж 100 экз. Заказ № 43.

 

Издательство ФГБОУ ВО Ярославская ГСХА.

150042, г. Ярославль, Тутаевское шоссе, 58.

 

Отпечатано в типографии

ФГБОУ ВО Ярославская ГСХА.

150042, г. Ярославль, Тутаевское шоссе, 58.

 

 

Цели и задачи курса

Целью дисциплины «Тракторы и автомобили» является подготовка будущего бакалавра - инженера в области основ конструкций и узлов используемых в автотракторной технике и закладка базы для освоения курсов «Сельскохозяйственные машины» и др.

Изучение данной учебной дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих профессиональных компетенций (ПК):

 

Таблица 1 – Профессиональные компетенции

Номер/ индекс компетен­ции

Содержание компетенции (или ее части)

В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны:

знать уметь владеть 1 2 3 4 5 ПК 3 Способность решать инженерные задачи с использованием основных законов механики, электротехники, гидравлики, термодинамики и тепломассообмена; знание устройства и правил эксплуатации гидравлических машин и теплотехнического оборудования Основы теории трактора и автомобиля, конструкцию и регулировочные параметры основных моделей тракторов, автомобилей и их двигателей   Определить затраты мощности при движении трактора по полю с различным агрофоном; определить затраты мощности при движении автомобиля по дорогам различных категорий, выполнять регулирование механизмов и систем тракторов и автомобилей для обеспечения работы с наибольшей производительностью и экономичностью   методами расчета баланса мощности при движении трактора и автомобиля в различных условиях, знаниями о тракторах и автомобилях теоретическими и практическими знаниями о назначении и оптимальных режимах работы тракторов и автомобилей 2 3 4 5 6 ПК 11 Готовность к профессиональной эксплуатации машин и технологического оборудования для производства, хранения и первичной переработки сельскохозяйственной продукции требования к эксплуатационным характеристикам тракторов и автомобилей проводить испытания двигателей, тракторов, автомобилей, оценивать и проводить анализ их эксплуатационных показателей   умением готовить к работе тракторы и автомобили   ПК 9 Готовность к использованию технических средств автоматики и систем автоматизации технологических процессов особенности работы систем и узлов тракторов и автомобилей, требующих автоматизации управления   оценивать состояние узлов и систем тракторов и автомобилей по результатам бортовой диагностики   методами диагностирования систем машин,  используя специальные компьютерные программы   ПК 26.2 Готовность использовать современные технологии и оборудование для технического сервиса машин в АПК современные технологии для технического сервиса машин выбирать необходимое оборудование для технического сервиса конкретного парка машин   методами работы с современным оборудованием для технического сервиса тракторов и автомобилей

 

1.2 Введение

 

Тракторы и автомобили являются основными средствами механизации сельскохозяйственных работ. Современные тракторы и автомобили представляют собой многофункциональные мобильные энергетические средства (МЭС), задачей которых является качественное выполнение работ с наилучшими технико-экономическими показателями. Для решения этих задач заводы и фирмы-производители ведут непрерывные работы по совершенствованию конструкции серийных агрегатов и узлов, а также разрабатывают и проектируют новые, более совершенные модели. Уровень знаний современного инженера должен позволять ему не только грамотно и квалифицированно заниматься эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом МЭС, но и помогать быстро адаптироваться к совершенно новым конструкциям.

 

Раздел 2. Задания для выполнения контрольных работ по теме «Конструкции тракторов и автомобилей»

1. Приведите полную классификацию тракторов.

2. Перечислите преимущества и недостатки колесных и гусеничных тракторов.

3. Начертите схему общего устройства колесного трактора и укажите назначение его основных агрегатов.

4. Начертите схему общего устройства грузового автомобиля повышенной проходимости и объясните назначение основных его агрегатов.

5. Перечислите существующие способы повышения проходимости тракторов и автомобилей.

6. Выполните схемы общего устройства гусеничных тракторов Т-150 и ДТ-75 и укажите их принципиальное конструктивное отличие.

7. Какие двигатели называются дизельными и бензиновыми, в чём их конструктивное отличие?

8. Начертите схему и объясните процессы, протекающие во время работы в четырехтактном дизельном двигателе за полный рабочий цикл.

9. Начертите схему двухтактного дизеля и объясните процессы, протекающие в цилиндрах во время работы.

10. Объясните, что называется порядком работы двигателя. Выполните таблицы чередования тактов в цилиндрах двигателя ЯМЗ-238.

11. Начертите схемы камер сгорания различных дизелей и опишите их способы смесеобразования.

12. Каково назначение блок-картера и цилиндров двигателя? Из каких материалов они изготавливаются?

13. Перечислите детали кривошипно-шатунного механизма двигателя, их назначение, конструкцию и материал.

14. Опишите конструкцию и материалы шатунных коренных подшипников двигателей: ЯМЗ-236, Д-245, ЗИЛ-508.10.

15. Опишите способы ограничения осевых перемещений коленчатых валов автотракторных двигателей.         

16. Начертите схемы газораспределительных механизмов.

17. Опишите, из каких материалов изготавливаются клапаны, направляющие втулки клапанов? Какие требования предъявляются к материалам этих деталей, их свойства?

18. Выполните схему турбонагнетателя, опишите его назначение, принцип действия и перечислите марки тракторов, двигатели которых имеют турбонаддув.

19. Выполните схему воздухоочистителей двигателей ЯМЗ-238 и ЗИЛ-508; объясните принцип их действия, основные требования, предъявляемые к воздухоочистителям.

20. Перечислите типы подкачивающих насосов, применяемых в системах питания автотракторных двигателей. Выполните схему подкачивающего насоса и объясните его принцип действия.

21. Выполните схемы и дайте описание устройства топливных фильтров, топливного насоса высокого давления и форсунок двигателя Д-240 или Д-245.

22. Опишите устройство и действие регуляторов оборотов двигателей СМД-14. Выполните схему всережимного регулятора оборотов двигателя Д-240, объясните его устройство и принцип действия.

23. Для чего необходимо корректирующее устройство в регуляторе. Выполните схему устройства и объясните принцип действия. Марки дизельного топлива.

24. Как осуществляется проверка и регулировка угла опережения подачи топлива насосом у двигателей ЯМЗ-240 и А-41?

25. Выполните схему системы смазки дизеля и объясните назначение и принцип действия его отдельных элементов. Сорта и марки масел для карбюраторных двигателей.

26. Объясните назначение термостатов, шторок и жалюзи в системе охлаждения. Выполните схемы термостатов жидкостного и с твердым наполнителем, опишите их принцип действия.

27. Какие источники электрического тока применяются на тракторах и автомобилях, их сравнительные преимущества и недостатки?

28. Что такое угол опережения впрыска в дизельных двигателях, почему и как изменяется его величина при работе двигателя?

29. Пластичные смазки, их назначение.

30. Опишите устройство, выполните схему и объясните принцип действия аккумулятора. Перечислите основные марки аккумуляторов, применяемых на тракторах и автомобилях.

31. Выполните схему стартера с дистанционным электромагнитным включением и объясните его принцип действия.

32. Выполните схемы приводных механизмов стартеров с муфтой свободного хода и принудительным механическим включением. Объясните принцип их действия.

33. Выполните схемы электрофакельного подогревателя воздуха трактора и подогревателя охлаждающей жидкости и масла автомобиля с указанием назначения каждого элементов.

34. Опишите устройство и работу одноцилиндрового двухтактного пускового двигателя дизелей СМД-14 и А-41.

35. Опишите принцип действия топливной системы Common Rail.

36. Опишите порядок пуска инжекторного автомобильного двигателя и тракторного дизеля, имеющего пусковой двигатель.

37. Выполните схемы ступенчатых и бесступенчатых силовых передач тракторов и автомобилей и объясните принцип действия, перечислите их преимущества и недостатки.

38. Выполните общую схему силовой передачи гусеничного трактора ДТ-75 с указанием названия и назначения отдельных ее механизмов.

39. Выполните схему устройства муфты сцепления автомобиля ЗИЛ-53 и объясните принцип ее действия. Масла для коробок передач.

40. Выполните схему устройства постоянно замкнутой муфты сцепления трактора МТЗ-100 и объясните принцип ее действия.

41. Приведите полную классификацию коробок перемены передач тракторов и автомобилей.

42. Выполните схемы механизма увеличения крутящего момента и коробки перемены передач трактора ДТ-75. Объясните назначение и принцип действия УКМ. Как происходит передача крутящего момента на каждой передаче?

43. Выполните схему пятиступенчатой коробки перемены передач с ускоряющей передачей и дистанционным механическим управлением. Объясните устройство и принцип действия коробки и механизма управления.

44. Приведите схемы и опишите устройство и принцип действия механического и гидравлического приводов выключения сцепления, а также приводов с пружинным и пневматическим усилителями.

45. Выполните схему многоступенчатой коробки передач с шестернями постоянного зацепления, фрикционной с гидравлическим управлением фрикционов передач. Укажите назначение и название отдельных ее деталей.

46. Приведите схемы раздаточных коробок двухосных автомобилей с приводом на передний ведущий мост и трехосных со всеми ведущими мостами.

47. Выполните схему синхронизатора коробки перемены передач и объясните его назначение, устройство и принцип действия.

48. Выполните схему устройства дифференциала грузового автомобиля ЗИЛ-508 и объясните его назначение и принцип действия.

49. Приведите схему устройства дифференциала свободного хода кулачкового типа. Объясните его назначение, принцип действия и преимущества по сравнению с шестеренчатыми дифференциалами.

50. Выполните схемы карданных передач, применяемых на тракторах и автомобилях. Объясните назначение и действие карданных передач.

51. Выполните кинематическую схему заднего моста колесного трактора с указанием названия и назначения его отдельных деталей.

52. Выполните схему заднего моста грузового автомобиля с указанием названия и назначения его отдельных деталей.

53. Выполните схему заднего моста гусеничного трактора с указанием названия и назначения его отдельных частей.

54. Опишите устройство колес и шин автомобилей и колесных тракторов. Укажите, как маркируются шины.

55. Выполните схему гидравлической системы управления поворотом трактора МТЗ-100 с описанием устройства и принципа действия.

56. Приведите схему рулевой трапеции, укажите ее назначение и принцип действия.

57. С какой целью делается развал и схождение управляемых колес автомобилей? Приведите схему установки передних колес и шкворней и укажите назначение установочных углов.

58. Выполните схему тормозов автомобиля с гидравлическим приводом, укажите название и назначение отдельных элементов и принцип действия.

59. Выполните схему тормозной системы автомобиля с пневматическим приводом, укажите название и назначение отдельных элементов и принцип действия системы.

60. Выполните схемы движителей гусеничных тракторов с полужесткой и эластичной (с балансирными каретками и торсионными валами) подвесками, объясните назначение, принцип действия основных узлов и особенности движителей этих типов.

61. Как осуществляется управление гусеничными тракторами с бортовыми фрикционами? Приведите схемы устройства поворотных муфт и объясните принцип действия.

62. Как осуществляется управление гусеничными тракторами, имеющими планетарные редукторы? Выполните схемы механизмов поворота с указанием назначения отдельных узлов.

63. Приведите схемы натяжных устройств гусеничных лент тракторов с описанием принципа их действия.

64. Как устроен гидроусилитель (сервомеханизм) привода механизма поворота гусеничного трактора? Приведите его схему с объяснением принципа действия.

65. Выполните схему гидросистемы трактора МТЗ-100 с объяснением названия и назначения отдельных агрегатов, их устройства и принципа действия.

66. Выполните схему гидросистемы трактора ДТ-175 с указанием названия, назначения и принципа действия отдельных элементов.

67. Выполните схемы механизмов навесок тракторов с объяснением их устройства и принципов действия.

68. Выполните схемы шестеренчатого насоса и трехзолотникового распределителя раздельно-агрегатной гидросистемы трактора и объясните их устройство и принцип действия.

69. Выполните схему и объясните принцип действия главного силового цилиндра раздельно-агрегатной гидросистемы трактора.

70. Выполните схему догружателя ведущих колес трактора с объяснением назначения, устройства и принципа действия.

71. Выполните схемы буксирных устройств автомобилей и опорно-сцепных седельных устройств тягачей. Объясните их устройство и принцип действия.

72. Объясните назначение приводного шкива и валов отбора мощности на тракторах. Выполните схемы их приводов и принцип действия.

73. Выполните схемы валов отбора мощности тракторов с независимым приводом. Объясните принцип их действия и сравнительные преимущества и недостатки.

74. Опишите устройство и принцип работы форсунок с пьезоактюаторами в топливных системах Common Rail.

 

 

Раздел 3. Характеристики автомобилей

Работа автомобильного транспорта в сельскохозяйственном предприятии характеризуется широким спектром видов перевозимого груза и различными условиями движения, от езды по вспаханному полю до междугородних перевозок по дорогам первой категории.

В современных сельскохозяйственных предприятиях перевозки автомобилями грузов на большие расстояния по хорошим дорогам составляют существенную долю в общем объеме грузоперевозок.

Поэтому целесообразно рассмотреть возможности повышения эффективности этих перевозок. Для этого необходимо определить затраты мощности на движение автомобиля.

Для автомобиля важно знать фактическую мощность двигателя, затрачиваемую при движении автомобиля с определенной скоростью.

Будем рассматривать движение автомобиля при постоянной скорости. В этом случае эффективная мощность двигателя N_e будет складываться из следующих величин.

 

N_e = N_м + N_w + N_f + N_i,                                              (1)

где N_м – мощность, теряемая в трансмиссии;

N_w – мощность, затрачиваемая на аэродинамическое сопротивление воздуха;

N_f – мощность, затрачиваемая на качение автомобиля;

N_i – дополнительная мощность, затрачиваемая на преодоление подъема.

Рассмотрим эти составляющие мощности подробнее