TÍNH TOÁN SỨC KÉO OTO

MỤC LỤC
SỐ LIỆU ĐỒ ÁN
Đại lượng Giá trị
Đơn vị
Công suất cực đại động cơ N
em
ax
= 89 KW
Số vòng quay ứng với công suất cực đại n
N
= 5600 Vong/min
Trọng lượng của xe G = 1885 KG
Tỷ số truyền chung i
o
= 4,55
Tỷ số truyền tay số truyền 1 i
1
= 3,11
Tỷ số truyền tay số truyền 2 i
1
= 3,11
Tỷ số truyền tay số truyền 3 i
1
= 3,11 `
Hiệu suất động cơ
η
t
= 0,9
Bán kính bánh xe r
b
= 0,33 m
ϕ = 0,7
F = 2,3 m
2
K = 0,025 Kg.Sec
2
/m
4
1
Hệ số phân bố tải trọng m
1
= m
2
= 0,5
Độ nhám mặt đưòng f = 0,02
Độ nghiêng mặt đường
α = 3
o
30
’
Chương 1: LỰC VÀ MOMEN TÁC DỤNG LÊN OTO
1. Các đường đặc tính ngoài động cơ
Phương trình đường đặc tính qua công thức kinh nghiệm Leydecman:
2 3
ax
e e e
e em
N N N
n n n
N N a b c
n n n
 
   
 
= = + −
 ÷  ÷
 
   
 
2
N
emax
n
N
n
e
vg/min
N
e
M
e
N
e
= f(n
e
)
M
e
= f(n
e
)
N
emax
- công suất cực đại động cơ ( KW, HP)
n
N
- số vòng quay ứng với N
emax
(vong/min)
Các hệ số kinh nghiệm:
a = b = c = 1 - động cơ xăng 4 kỳ
a = 0,5; b = 1,5: c = 1 - động cơ diezel 4 kỳ
9550
e
e
e
N
M
n
=
2. Momen cực đại tại bánh xe chủ động M
k

M
k
= M
e
.i
h
.i
o
.η
t
Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài P
k
– V
Ta có:

2 3
ax
e e e
e em
N N N
n n n
N N a b c
n n n
 
   
 
= = + −
 ÷  ÷
 
   
 
Trong đó:
ax
89 W
em
N K
=
5600
min
N
vg
n
=
1a b c
= = =
2 3
ax
5600 5600 5600
e e e
e em
n n n
N N
 
   
⇒ = = + −
 
 ÷  ÷
   
 
 

9550
e
e
e
N
M
n
=
3
Và
N
e
tính bằng đơn vị KW
n
e
tính băng đơn vị vòng/min
Ta được bảng giá trị như sau:
n
e
(vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000
N
e
(KW) 18,22 39,08 59,54 76,55 87,07 89 88,06
M
e
(Nm) 174,00 186,61 189,54 182,76 160,30 151,78 140,16
Đồ thị:
4
Hình 1: ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI ĐỘNG
CƠ
Chương 2: TÍNH TOÁN SỨC KÉO OTO
1. Đồ thị cân bằng lực kéo:
. . .
e o h t
k
b
M i i
P
r
η
=
M
e
: momen quay trục khuỷu động cơ
Ta có bảng giá trị:
n
e
(vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000
P
k1
(N) 6715 7202 7315 7053 6418 5858 5409
P
k2
(N) 3822 4099 4163 4014 3653 3334 3078
P
k3
(N) 2159 2316 2352 2268 2064 1883 1739
V
1
(Km/h) 8,86 13,72 26,59 35,45 44,31 49,63 33,17
V
2
(Km/h) 15,57 31,14 46,71 62,28 77,85 87,20 93,43
V
3
(Km/h) 25,56 55,12 82,68 110,24 137,80 154,34 165,36
 Xây dựng lực kéo các tỉ số truyền:
5
1
1
2
3
3
1
2
3
. . . .3,11.4,55.0,9
0,33
.1,77.4,55.0,9
0,33
.1.4,55.0,9
0,33
0,38. . 0,38. .0,33
8,86.10
4,55.3,11
0,38. .0,33
0,057
4,55.1,77
0,38. .0,33
0,02756
4,55.1
k C h o t C
k
b b
C
k
C
k
e b e
c
e
c
e
c
M M i i M
P
r r
M
P
M
P
n r n
V n
n
V n
n
V n
η
= = =
=
=
= = =
= =
= =
 Xây dựng lực cản:
• Lực cản khi xe lên dốc P
i
:
P
i
= G.sinα = 1885.sin3
o
30
’
= 115KG = 1150N
• Lực cản lăn P
f
:
P
f
= f.G.cosα = 0,02.1885.cos3
o
30
’
= 37,6KG = 376N
• Lực cản gió P
w
:
( )
( )
2
2 2
w
2
0,025.2,3. .10
. . 0,044.
3,6
V
P K F V V N= = =
⇒ Tổng các lực cản tác dụng:
ΣP
can
= P
i
+ P
f
+ P
w
= 1150 + 376 + 0,044.V
2
= 1536 + 0,044V
2
V(Km/h) 0 20 40 60 80 100 120
ΣP
can
1526 1544 1597 1685 1808 1966 2160
Lực bám bánh xe trên mặt đường:
P
ϕ
= m.G.

ϕ = 0,5.1885.0,7.10 = 6497 N
Đồ thị :
6
 Xe có số liệu như trên có thể chạy được ở 3 số 1, 2, 3.
 Xe có thể chạy trên đường có lực bám < 6597 N.
 Xe chạy ở các tay số theo sơ đồ như sau:
• Ở tay số truyền 1 xe chạy đến tốc độ cho phép là 49,63 km/h
• Ở tay số truyền 2 xe chạy đến tốc độ cho phép là 87,20 km/h
• Ở tay số truyền 1 xe chạy đến tốc độ cho phép là 120 km/h
 Xe chỉ chạy được tốc độ tối đa là 120 km/h vì nếu chạy hơn sẽ không thắng
được lực cản.
 Ứng với tay số truyền 3 gia tốc P
j
2. Đồ thị cân bằng công suất (N
k
- V)
Phương trình cân bằng công suất
N
k
= N
f
± N
i
+ N
w
± N
j
+ N
m
7
1
2
3
4
5
6
Hình 2: ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO
Nếu coi N
m
= 0, tức oto không kéo rơ móc và chuyển động trên đường thẳng ta
có phương trình khai triển:

3
W
. . os .sin
. . . . . .
3600 3600 3600
k f i
G f c G KF
N P V P V P V V V V
α α
= ± + = ± +
Trong đó:
3
w
. . os
.
3600
.sin
.
3600
.
3600
f
i
G f c
N V
G
N V
KF
N V
α
α
=
=
=
Tổng công suất cản tại bánh xe chủ động:
wcan i f
N N N N= + +
∑
Trong đó:
( )
.
.
1150.
0,3 W
3600 3600
i
i
P V
V
N k
= = =
( )
.
376.
0,1 W
3600 3600
f
f
P V
V
N k
= = =
2
5 3
w
0,044.
. 1,22.10
3600
V
N V V
−
= =
5 3
0,4. 1,22.10
can
N V V
−
⇒ = +
∑
V(km/h) 0 20 40 60 80 100 120 140
ΣN
can
0 8,1 16,8 26,6 38,2 52,2
69,1
89,5
Công suất tại bánh xe chủ động
( )
1
1 1
.
. W
3600
k
k k
P V
N P V k
= =
8
công suất tiêu hao do cản lăn bánh xe, KW
công suất tiêu hao do cản lên dốc, KW
công suất tiêu hao do cản không khí, KW
Ta được bảng giá trị công suất:
n
e
(vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000
N
k1
(kw) 16,6 35,4 54 69,5 79 80,8 80
N
k2
(kw) 16,5 35,5 54 69,4 79 80,8 80
N
k3
(kw) 16,5 35,4 54 69,8 79 80,7 80,2
Đồ thị:
9
N (KW)
3. Nhân tố động lực học
Xây dựng đồ thị (D – V)
1 w1 1 w1
1
2 w2 2 w2
2
3 w3 3 w3
3
18850
18850
18850
k k
k k
k k
P P P P
D
G
P P P P
D
G
P P P P
D
G
− −
= =
− −
= =
− −
= =
Ta có bảng giá trị:
n
e
(vg/min) 1000 2000 3000 4000 5000 5600 6000
P
w1
(N) 3,45 13,82 31,11 55,29 82,53 108,39 124,39
P
w2
(N) 10,67 42,67 96,00 170,67 266,67 334,67 384,08
P
w3
(N) 33,42 133,68 300,78 534,73 835,51 1048,12 1203,13
D
1
0,36 0,38 0,39 0,37 0,34 0,31 0,28
D
2
0,20 0,22 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14
D
3
0,11 0,12 0,11 0,09 0,07 0,05 0,03
Đồ thị:
10
Hình 3: ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
4. Tốc độ tối đa i
max
Khi oto chuyển động đều j = 0 thì
D
ψ
=
ax
ax ax

m
m m
i f
hay i D f
ψ
⇒ = −
= −

Đối với tay truyền số 1
1 ax 1 ax
0,39 0,02 0,037
m m
i D f
= − = − =
Đối với tay truyền số 2
2 ax 2 ax
0, 22 2 0,02 0,20
m m
i D f
= − = − − =
Đối với tay truyền số 3
11
Hình 4: ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC

Xem chi tiết: TÍNH TOÁN SỨC KÉO OTO