FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Teorija kretanja drumskih vozila Uzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja UZDUŽNA DINAMIKA VOZILA MODEL VOZILA U UZDUŽNOJ DINAMICI • Zanemaruju se sva pomeranja u pravcima normalnim na pravac kretanja (ΣZ i = 0, ΣY i = 0) • Zanemaruju se svi vidovi pobuda na oscilovanje i vibracije, i sve vrste deformacija • Vozilo se kreće translatorno pravolinijski po idealno ravnoj podlozi • Dejstvo svih sila i momenata je simetrično u odnosu na središnju uzdužnu ravan vozila • Vozilo se posmatra u jednoj ravni – uzdužnoj • Sile na pojedinim točkovima svode se na osovine
19
Embed
UZDUŽNA DINAMIKA VOZILA - Teorija kretanja drumskih · PDF fileFTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Teorija kretanja drumskih vozila Uzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
UZDUŽNA DINAMIKA VOZILAMODEL VOZILA U UZDUŽNOJ DINAMICI
• Zanemaruju se sva pomeranja u pravcima normalnim na pravac kretanja (ΣZi = 0, ΣYi = 0)
• Zanemaruju se svi vidovi pobuda na oscilovanje i vibracije, i sve vrste deformacija
• Vozilo se kreće translatorno pravolinijski po idealno ravnoj podlozi • Dejstvo svih sila i momenata je simetrično u odnosu na središnju
uzdužnu ravan vozila• Vozilo se posmatra u jednoj ravni – uzdužnoj• Sile na pojedinim točkovima svode se na osovine
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
SNAGA
• Kako se u mehanici definiše snaga?• Koja je jedinica za snagu?• Kako se praktično izračunava snaga za translatorno i za obrtno kretanje?• Koja je razlika između pojmova “sila” i “snaga”?• Kolika je snaga potrebna da bi se teret od 100 kg podizao vertikalno naviše
brzinom od 1m/s?• Šta nam govori podatak da je maksimalna snaga nekog motora npr. 80 kW?• Da li taj motor tokom čitavog svog rada stalno odaje 80 kW?
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
SNAGA
P = dE / dt = dA / dt = F⋅(ds / dt) = F⋅v, ili
P = dE / dt = dA / dt = M⋅(dϕ / dt) = M⋅ω
P = P = FF⋅⋅vv
P = P = MM⋅ω⋅ω
Šta se dešava sa snagom motora pri njenom prenošenju na pogonski točak, a šta sa njenim parametrima?
F i v / M i ω → PARAMETRI SNAGE
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
SNAGA
P = P = MM⋅ω⋅ω → u osnovnim jedinicama
U praksi se obično uzima:
P → [kW]ω → n [min-1]
Veza: ω = 2π⋅n/60
P = MP = M⋅⋅n / 9554n / 9554
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
SNAGA
P = P = FF⋅⋅v v → u osnovnim jedinicama
U praksi se obično uzima:
P → [kW]v → [km/h]
P = FP = F⋅⋅v / 3600v / 3600
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
Prenos snage / momenta na pogonski točak
Transmisija ⇒ • transformacija M i n pri prenosu od motora do točka (iTR)• energetski gubici (ηTR < 1)
TRANSMISIJA
PMOT, MMOT, nMOT PT, MT, nTiTR, ηTR
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
Prenos snage / momenta na pogonski točak
PMOT, MMOT, nMOT
TRANSMISIJA
PT, MT, nT
PT = ηTR⋅PMOT
MT⋅ωT = ηTR⋅ MMOT⋅ωMOT
MT⋅nT = ηTR⋅ MMOT⋅nMOT
( PT = FO⋅v = MT⋅ωT PMOT = MMOT⋅ωMOT )
iTR, ηTR
TRT
MOT in
n= MT = MMOT ⋅ iTR ⋅ ηTR
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
TANGENCIJALNA REAKCIJA PODLOGE
e
GT
RZ
RX
A rD
FX
ω
-PODSETNIK-
RX = Ff = f⋅GT
POGONSKI TOČAK
MT
FX
GT
rD
ω
e
RZ
RX
OD
T FrM
≡
SLOBODAN TOČAK
TDD
TX G
re
rMR ⋅−=
RX = FO - Ff
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
OPŠTA JEDNAČINA UZDUŽNE DINAMIKE –BILANS SILA
Reakcija na pogonskoj osovini (točku) je: RX,POG = FO – Ff,POGNepogonska osovina: RX,NEP = Ff,NEP
FWFα
FNG
FO
GP
GZ
FfP
FfZ FPV
hT
lPlZ
l
T FL,P
FL,Z
xz
RX,POGFf,POG
FO
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
OPŠTA JEDNAČINA UZDUŽNE DINAMIKE –BILANS SILAPosmatramo samo pojave u pravcu kretanja (x-osa).Prema Drugom Njutnovom zakonu je:
mUK⋅a = RX - Ff,NEP - FW - Fα - FPV
FWFαFO
FfP
FfZ FPV
T
mUK = δ⋅m – redukcija rotacionih masa na translatorno ubrzanje
G⋅co
sα
FO – Ff,POG
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
OPŠTA JEDNAČINA UZDUŽNE DINAMIKE –BILANS SILAPosmatramo samo pojave u pravcu kretanja (x-osa).Prema Drugom Njutnovom zakonu je:
mUK⋅a = FO - Ff,POG - Ff,NEP - FW - Fα - FPV
FWFαFO
FfP
FfZ FPV
T
Ff,POG + Ff,NEP = f⋅GPOG + f⋅GNEP = f⋅G⋅cosα = Ff– ukupna sila otpora kotrljanja za vozilo
G⋅co
sα
Ff
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
SILE U VERTIKALNOM PRAVCU – STATIKA VOZILAz osa: FN = GP + GZ + FL,P + FL,Z (+ FPV,Z)Za uzdužnu dinamiku je od interesa kada je neophodno poznavanje osovinskih opterećenja (prijanjanje – analiza vučnih i kočnih performansi vozila)
FNGGP
GZ
hT
lPlZ
FL,P
FL,Z
z
FPV,Z
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
FW
Fα, FINFN
G
FO
GP
GZ
FfP
FfZ
FPV
hT
lP
lZl
T
FL,P
FL,Z
BILANS SILA
x
z
FO = Ff + FW + Fα + FIN + FPV
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
BILANS SILA – POTREBNA I RASPOLOŽIVA SILA NA TOČKU
FOPOTR = Ff + FW + Fα + FIN + FPV
FORASP = iTR⋅ηTR·MMOT / rD
Raspoloživa sila: sila koja može da se ostvari za date karakteristike pogonskog motora i transmisije
Potrebna sila: sila koju je potrebno realizovati da bi se savladali otpori kretanja
USLOV ZA MOGUUSLOV ZA MOGUĆĆNOST KRETANJA: FNOST KRETANJA: FOORASPRASP ≥≥ FFOO
POTRPOTR
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
BILANS SILA – POTREBNA I RASPOLOŽIVA SILA NA TOČKU
Napomena: Raspoloživa sila može biti ograničena i raspoloživim prijanjanjem (uslovima kontakta) između pogonskih točkova i podloge
→ DETALJNIJE U POGLAVLJU O KLIZANJU I PRIJANJANJU
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
BILANS SNAGA
FO = Ff + FW + Fα
Obično se koristi za izračunavanje maksimalne brzine u nekim posmatranim uslovima → v = vMAX = const, FIN = 0Ako se eliminiše i uticaj priključnog vozila → FPV = 0
⋅v
PT = Pf + PW + Pα
PTPOTR = Pf + PW + Pα → POTREBNA SNAGA NA POGONSKOM TOČKU
PTRASP = ηTR⋅Pmot → RASPOLOŽIVA SNAGA NA POGONSKOM TOČKU
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja
BILANS SNAGA
Pf = Ff⋅vPW = FW⋅vPα = Fα⋅v
P → [kW]v → [km/h]
Pf = Ff⋅v / 3600PW = FW⋅v / 3600Pα = Fα⋅v / 3600
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozilaUzdužna dinamika vozila: opšta razmatranja