Top Banner

Click here to load reader

Pr-Calcul Dinamic Autovehicul

Aug 10, 2015

ReportDownload

Documents

ds

Universitatea "TRANSILVANIA"

Ex. - calcul tractiune - 2

Prof.dr.ing. Ion Preda

Calculul dinamic al autovehicululuiDimensiuni predefinitekg = 1 kg min = 60 s N = 1N s = 1s hr = 3600 s W = 1W m = 1m km = 1000 m J = 1J rpm = 0.105 s1

kph = 1

km hr

Dimensiuni definiterot := 2 rad rpm = 1 rot min rot = 6.28

Organizarea generala a autovehiculului

Date impuse prin tema Viteza maxima Numarul de locuri Adoptarea maselor Pe baza marimilor statistice obtinute de la modelele asemanatoare, prezentate in tab.1 s-au adoptat urmatoarele dimensiuni: Numarul de locuri in fata Masa unei persoane Masa bagajelor unei persoane Masa proprie a autovehicululuiNlocf := 2 m1p := 75kg mb1 := 20kg m0 := 1310kg vmax := 190 Nloc := 5 km hr

Universitatea "TRANSILVANIA"

Ex. - calcul tractiune - 3

Prof.dr.ing. Ion Preda

Masa Masa Masa Masa Masa Masa

pasagerilor din fata (fara sofer) pasagerilor din spate tuturor pasagerilor bagajelor utila totala a vehiculului incarcat

( ) mps := ( Nloc Nlocf ) m1pmpf := Nlocf 1 m1p mp := Nloc m1p mb := Nloc mb1 mu := mp + mb mi := m0 + mu

mpf = 75 kg mps = 225 kg mp = 375 kg mb = 100 kg mu = 475 kg mi = 1785 kg Gi = 17505 N G = 0.36

Greutatea totala a autovehiculului incarcat Gi := mi g Coeficientul de utilizare a greuttiiG := mu m0

Adoptarea dimensiunilor de gabarit ale automobilului ampatamentul ecartamentul nltimea totalLam := 2642 mm Bec := 1525mm Hin := 1430mm

Repartitia maselor - Autovehicul incarcat Se adopta raportul dintre greutatea statica repartizata pe puntea din fata si greutatea totala (autovehicul incarcat)wi := 0.48

Greutatea ce revine puntii din fatG1i := wi Gi G1i = 8402 N

Greutatea ce revine puntii din spateG2i := Gi G1i G2i = 9103 N

Greutatea repartizat pe o roat a puntii din fat are valoareaGr1i := G1i 2 Gr1i = 4201 N

Greutatea repartizat pe o roat a puntii din spate are valoareaGr2i := G2i 2 Gr2i = 4551 N

Distanta pe orizontala de la centrul de greutate la puntea din spatebi := Lam wi bi = 1.27 m

Distanta pe orizontala de la centrul de greutate la puntea din fataai := Lam bi ai = 1.37 m hi := 0.8 m

Inaltimea centrului de greutate

Universitatea "TRANSILVANIA"

Ex. - calcul tractiune - 4

Prof.dr.ing. Ion Preda

Repartitia maselor - Autovehicul descarcat

Determinarea pozitiei centrului de greutate pentru autovehiculul descarcat:mi ai = md ad + mi hi = md hd

(m a ) x + (m h )x x x x

x este o masa oarecare ce poate fi descarcata

x

Masa vehicului descarcatmd := mi mpf + mps + mb

(

)

md = 1385 kg Gd := md g Gd = 13582 N

Greutatea vehiculului descarcat

Pe baza schitei la scara a vehiculului se citesc coordonatele maselor ce se descarca Pozitiile pe orizontala ale maselor fata de puntea din fata pasagerul din fata pasagerul din spate bagaje Pozitiile pe verticala ale maselor pasagerul din fata pasagerul din spate bagajeapf := 1.45m aps := 2.5m ab := 3.2m

hpf := 0.85m hps := 0.9m hb := 1.05m

Universitatea "TRANSILVANIA"

Ex. - calcul tractiune - 5

Prof.dr.ing. Ion Preda

Pozitia centrului de greutate pe orizontala cand autovehiculul este descarcat:ad := mi ai mpf apf + mps aps + mb ab md

(

)

ad = 1.05 m

Pozitia centrului de greutate pe verticala cand autovehiculul este descarcat:hd := mi hi mpf hpf + mps hps + mb hb md hd = 1.21 m

Raportul dintre greutatea statica repartizata pe puntea din fata si greutatea totala (autovehicul descarcat)wd := Lam ad Lam wd = 0.6

Greutatea ce revine puntii din fataG1d := wd Gd G1d = 8159.03 N

Greutatea ce revine puntii din spateG2d := Gd G1d G2d = 5423.18 N

Greutatea repartizat pe o roat a puntii din fat are valoareaGr1d := G1d 2 Gr1d = 4080 N

Greutatea repartizat pe o roat a puntii din spate are valoareaGr2d := G2d 2 Gr2d = 2712 N

Adoptarea rotilor Cea mai mare greutate statica pe o roataGrmax := max Gr1i , Gr2i

(

)

Grmax = 4551 N

Pe baza greutatii statice maxime se adopta din catalog tipul de pneuri Se aleg anvelope 205/55 R16 , cu urmtoarele caracteristici: Balonajul pneului Raportul inaltimea carcasei pe balonaj Diametrul jantei Inaltimea carcasei pe balonajul pneului Raza liberr0 := Djanta 2 + Hpneu := 0.96 rd := r0 Bpneu := 205 mm Asp pneu := 55 % Djanta := 16 in Hpneu := Bpneu Asp pneu Asp pneu = 0.55 Djanta = 406 mm Hpneu = 113 mm

r0 = 315.95 mm

coeficientul de deformare a rotii Raza dinamica a rotilor

De dezvoltat calculul razei dinamice a rotiird = 303 mm J r := 5 kg m2

Momentul de inertie al tuturor rotilor (4 roti)

Universitatea "TRANSILVANIA"

Ex. - calcul tractiune - 6

Prof.dr.ing. Ion Preda

Caracteristicile transmisiei autovehiculului randamentul estimatest := 0.92

Caracteristicile aerodinamice ale autovehiculului coeficientul de rezistent aerodinamicac x := 0.5

Aria suprafetei frontale a autovehicululuiSaer := Bec Hin Saer = 2.18 m2

De dezvoltat calculul ariei frontale pentru diferite forme Conditiile de deplasare Coeficientul rezistentei totale a drumului ( f , ) := f cos ( ) + sin ( )

Conditiile normale de deplasare (pe drum) Conditiile aerodinamice pentru obtinerea vitezei maxime densitatea aerului (la 1 atmosfera si 15 gr Celsius)aer := 1.225 kg m3

Coeficientul aerodinamic al autovehiculului va avea valoareak aer := aer c x 2 k aer = 0.306 kg m3

Conditiile de drum pentru obtinerea vitezei maxime drum orizontal asfaltat de buna calitatev := 0 fV := 0.014 v := fV , v V := 0.9

(

)

v = 0.014

unghiul pantei coeficientul de rezistent la rulare coeficientul rezistentei totale a drumului coeficientul de aderent a solului - asfalt uscat

Cele mai grele conditii normale de deplasare (pe drum)maxN := 27deg fN := 0.02 N := 0.85 100 tan maxN = 50.95

(

maxN := fN , maxN

(

)

% unghiul maxim al pantei pe drum coeficientul de rezistent la rulare pe drum de pamant coeficientul rezistentei totale a drumului maxN = 0.472 coeficientul de aderent al drumului de pamant

)

Cele mai grele conditii dificile de deplasare (in teren)maxR := 42deg fR := 0.03 R := 0.8 100 tan maxR = 90.04

(

maxR := fR , maxR

(

)

% unghiul maxim al pantei in teren coeficientul de rezistent la rulare in teren coeficientul rezistentei totale a terenului maxR = 0.691 coeficientul de aderent in teren

)

Universitatea "TRANSILVANIA"

Ex. - calcul tractiune - 7

Prof.dr.ing. Ion Preda

Coeficientul shimbarii dinamice a sarcinii la puntile motoare la limita de aderenta Relatii de calculmmn , , hg = mnm , , hg =

( ( (

) ) )

Lam Lam + hg Lam Lam hg

cos ( ) cos ( )

la puntea din fata - 2 punti, tractiune pe fata la puntea din spate - 2 punti, tractiune pe spate

mmn , , hg = cos ( ) mmm1 , , hg , a = mmm2 , , hg , a =

insumat de la ambele punti - 2 punti, tractiune integrala

( (

) )

(Lam a hg) (a hg)a Lam a

cos maxN

(

)

la puntea din fata - 2 punti, tractiune integrala la puntea din spate - 2 punti, tractiune integrala

cos maxN

(

)

Conditii normale (pe drum)mNmni := mNnmi := Lam Lam + N hi Lam Lam N hi cos maxN cos maxN

( (

) )

mNmni = 0.71 mNnmi = 1.2 mNmm = 0.89

tractiune pe fata tractiune pe spate tractiune integrala

mNmm := cos maxN

(

)

Conditii dificile (in teren)mRmni := mRnmi := Lam Lam + N hi Lam Lam N hi cos maxR cos maxR

( (

) )

mRmni = 0.59 mRnmi = 1 mRmm = 0.74

tractiune pe fata tractiune pe spate tractiune integrala

mRmm := cos maxR

(

)

Pentru autovehiculul considerat (4x4):mNi := mNmm mRi := mRmm mNi = 0.89 mRi = 0.74

Rampele maxime ce ar putea fi urcate (conditii de aderenta) presupunand ca vehiculul nu se rastoarna si neglijand rezistenta la rulare Lam + hg a maxnm ( , hg , a) := atan Lam hg maxmn , hg , a := atan

(

)

Lam a

tractiune pe fata tractiune pe spate tractiune integrala

maxmm ( ) := atan ( )

Universitatea "TRANSILVANIA"

Ex. - calcul tractiune - 8Rampa maxima realizabila

Prof.dr.ing. Ion Preda

ad := 0 , 0.05 .. 1.460

maxmn ad , hi , a i deg maxnm ad , hi , a i deg maxmm ad deg

( (

) )

50

40

( )30

maxmn ad , hd , a d deg maxnm ad , hd , a d deg

( (

) )20

10

0

0

0.2

0.4

0.6 ad

0.8

1

1.2

1.4

Tract. fata inc. Tract. spate inc. Tract. integrala Tract. fata desc. Tract. spate desc.

Conditii normale (pe drum)maxNi := maxmm N

( ) ( )

maxNi = 40.36 deg maxNd = 40.36 deg

tractiune integrala

maxNd := maxmm N

Conditii dificile (in teren)maxRi := maxmm R

( ) ( )

maxRi = 38.66 deg maxNd = 40.36 deg

maxRd := maxmm R

tractiune integrala

Fortele si puterile de rezistenta Forta de rezistent aerodinamica Forta de rezistent la rulare Forta de rezistent la urcarea pantei Forta de rezistent total Puterea rezistent a aerului Puterea rezistent la rulare Puterea rezistent la urcarea pantei Puterea rezistent totalRa ( va) := k aer Saer va Rr ( ) := fV Gi cos ( ) Rp ( ) := Gi sin ( )2

Rtot ( va , ) := Rr ( ) + Rp ( ) + Ra ( va) Pa ( va) := Ra ( va) va Pr