Блог товарища gobelenа

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

Рейтинг 0
Записи за 31.10.2012

Автомобильное

Автор: von_gobelen, 31.10.2012, 18:25

Возник вопрос. Как найти скорость автомобиля в гору, зная мощность и крутящий момент двигателя?
Условия:
масса автомобиля: 38000 кг
Уклон дороги: 15 метров на километр
Коэффициент трения: 0,275
Количество осей: 5
Количество ведущих осей: 2
Количество колёс/на ведущих осях: 18/8
Мощность двигателя: 206 КВт
Крутящий момент: 1177 Н*м
Сила тяги, как я понимаю: (Момент*ГП*передаточное число передачи*КПД трансмиссии)/радиус колеса
Для упрощения, движемся равномерно и прямолинейно.
Мне бы и формулу и расчёт, а то я что-то не понимаю.


Стиль вывода комментариев:


Комментариев

  Micht, 1.11.2012, 9:17

Сила тяги оч похожа на правду. Чтобы сила не развивала ускорения, она должна быть полностью уравновешена силой тяжести и силой трения.
По теме могут помочь ссылки: http://www.motoua.net/school/theory/view-m...ycle_power.html
http://venec.ulstu.ru/lib/disk/2010/Husainov.pdf

  von_gobelen, 1.11.2012, 15:42

Цитата(Micht @ 1.11.2012, 10:17)
Сила тяги оч похожа на правду. Чтобы сила не развивала ускорения, она должна быть полностью уравновешена силой тяжести и силой трения.
По теме могут помочь ссылки: http://www.motoua.net/school/theory/view-m...ycle_power.html
http://venec.ulstu.ru/lib/disk/2010/Husainov.pdf

Спасибо за мотоуа. Так, жизнь налаживается. Если для грузовика действует те же значения, то:

Цитата
— Появляется еще одна сила — сопротивление подъему, вычислить которую несложно, — умножаем полный вес машины на синус угла подъема…
Да вот где его взять синус? Оказывается, это просто. На реальных дорогах углы спуска или подъема, как правило, относятся к малым, для которых справедливо правило: синус угла равен его тангенсу и самому углу, измеренному в долях радиана. Неужто сложно? Тогда еще проще: для угла подъема в 5%, указанного на дорожном знаке, синус или тангенс равны 0,05. Для угла в 3% — соответственно 0,03. И так далее. Поняли?

Значит, на подъеме в 5% движению мотоцикла весом 220 кг противодействует сила Ра = 220 х 0,05=11 кг.
На спуске же сила в 11 кг уже помогает движению машины, — желающие легко могут вычислить, зная нужные формулы, что в этом случае лишь при скорости около 60 км/час сумма сил воздушного сопротивления и сопротивления качению уравновесит эти 11 килограммов даровой «тяги»! Если спуск достаточно длинный, мотоцикл на «нейтрали» разгонится до этой скорости.


это будет работать и в моём случае.
Т.е. Fc=57000 Н
Я правильно понимаю, что мне теперь надо Fт-Fс= x, который мне и нужен? Или же мне ещё что-то нужно? Кроме того, а что мне делать со сцеплением резины, коэффициент я знаю, а на что его приложить не понимаю.
У меня сейчас значения Fт - если снять со стенда через КПП на приводные валы/мосты, но без колёс. Т.е. в идеальном состоянии, но ведь при движении машина будет проскальзывать, а зимой и буксовать из-за того, что резине будет не хватать сцепления с дорогой. Fт от этого останется прежней, но ехать машина не будет. Будет скользить и буксовать.

Сообщение отредактировал von_gobelen - 1.11.2012, 15:52

  Micht, 1.11.2012, 16:27

Цитата(von_gobelen @ 1.11.2012, 16:42)
это будет работать и в моём случае.
Т.е. Fc=57000 Н
Я правильно понимаю, что мне теперь надо Fт-Fс= x, который мне и нужен? Или же мне ещё что-то нужно? Кроме того, а что мне делать со сцеплением резины, коэффициент я знаю, а на что его приложить не понимаю.
У меня сейчас значения Fт - если снять со стенда через КПП на приводные валы/мосты, но без колёс. Т.е. в идеальном состоянии, но ведь при движении машина будет проскальзывать, а зимой и буксовать из-за того, что резине будет не хватать сцепления с дорогой. Fт от этого останется прежней, но ехать машина не будет. Будет скользить и буксовать.


"Т.е. Fc=57000 Н" - это что за сила, что-то не догнал?

"У меня сейчас значения Fт - если снять со стенда через КПП на приводные валы/мосты, но без колёс" - это у вас получается сила тяги с уже учтёнными потерями на КПД трансмиссии, коробки передач, чего-там-ещё-добавить-по-вкусу. Если обороты двигателя не меняются, эта величина будет постоянной.


**** Подумалось:

Сила тяги должна вычисляться как-то типа (момент на колесе)*(коэф. трения)/радиус. Вектор (а у силы он обязан быть) направлен параллельно дороге по ходу движения. Далее по векторной алгебре складываем силу тяги, вес (вектор направлен вертикально вниз), вектор силы сопротивления воздуха (зависит от скорости). Наверное, что-то ещё я не учёл...

Сообщение отредактировал Micht - 1.11.2012, 16:28

  von_gobelen, 1.11.2012, 16:38

Цитата(Micht @ 1.11.2012, 17:27)
"Т.е. Fc=57000 Н" - это что за сила, что-то не догнал?

Сопротивления в гору при 15 тысячных уклона.

Цитата
"У меня сейчас значения Fт - если снять со стенда через КПП на приводные валы/мосты, но без колёс" - это у вас получается сила тяги с уже учтёнными потерями на КПД трансмиссии, коробки передач, чего-там-ещё-добавить-по-вкусу. Если обороты двигателя не меняются, эта величина будет постоянной.

Разной. Передаточное число в КПП меняется, поэтому Fт на первой передаче будет самым большим, а на 10 самой низкой.


Цитата
**** Подумалось:

Сила тяги должна вычисляться как-то типа (момент на колесе)*(коэф. трения)/радиус. Вектор (а у силы он обязан быть) направлен параллельно дороге по ходу движения. Далее по векторной алгебре складываем силу тяги, вес (вектор направлен вертикально вниз), вектор силы сопротивления воздуха (зависит от скорости). Наверное, что-то ещё я не учёл...

Сила тяги вычисляется, как (Момент двигателя*Главную пару*передаточное число передачи*КПД трансмиссии)/радиус качения колеса

  pahan, 1.11.2012, 16:32

Так ты читай подробней мотоуа, там вроде было расписано и как учитывают сопротивление качению и сопротивление воздуха. Только вот у них там 1 колесо, а у тебя 8.

>>>вес (вектор направлен вертикально вниз), вектор силы сопротивления воздуха (зависит от скорости). Наверное, что-то ещё я не учёл...
Вот вес-то причем? Он уравновешивается нормальной реакцией опоры. Нужна проекция веса на направление движения, т.е. P*sin Alpha, где альфа - уклон.
А уж с сопротивлением воздуха все еще веселее - оно зависит еще и от направления и силы ветра. Так что если мы ветер не учитываем, то сопротивление воздуха прибавляется к силе сопротивления движению, а если учитываем, то нужна его проекция на направление вектора силы тяги (а в идеале и боковой снос учесть).

Сообщение отредактировал pahan - 1.11.2012, 16:44

  Micht, 2.11.2012, 8:55

Цитата(pahan @ 1.11.2012, 17:32)
>>>вес (вектор направлен вертикально вниз), вектор силы сопротивления воздуха (зависит от скорости). Наверное, что-то ещё я не учёл...
Вот вес-то причем? Он уравновешивается нормальной реакцией опоры. Нужна проекция веса на направление движения, т.е. P*sin Alpha, где альфа - уклон.
А уж с сопротивлением воздуха все еще веселее - оно зависит еще и от направления и силы ветра. Так что если мы ветер не учитываем, то сопротивление воздуха прибавляется к силе сопротивления движению, а если учитываем, то нужна его проекция на направление вектора силы тяги (а в идеале и боковой снос учесть).

Так вес - вертикально вниз, а реакция опоры - перпендикулярно опоре. Если никаких других сил не приложено - машину потащит вниз по наклону как раз из-за не полностью уравновешенной вертикальной составляющей.

С сопротивлением воздуха, конечно, веселее, но если допустить, что ветра нет - то оно зависит только от скорости и формы кузова. А для 30-тонной фуры даже довольно ощутимый по силе ветер будет почти незаметен. Боковой снос можно не учитывать, т.к. на ускорение он влияние не оказывает.

  pahan, 2.11.2012, 11:47

Цитата
Боковой снос можно не учитывать, т.к. на ускорение он влияние не оказывает.

Не-а. Если совсем в подробностях ковырять, то давление бокового ветра на борта дает опрокидывающий момент, который несколько уменьшает сцепление колес с дорогой (т.е. соответствующие силы реакции) с наветренной стороны и увеличивает с подветренной. И конечно, он будет сильно разным в зависимости от того, с контейнером мы едем или с открытой платформой. Так что тут уже вопрос в детализации модели.

  von_gobelen, 2.11.2012, 11:58

Цитата(pahan @ 2.11.2012, 12:47)
Не-а. Если совсем в подробностях ковырять, то давление бокового ветра на борта дает опрокидывающий момент, который несколько уменьшает сцепление колес с дорогой (т.е. соответствующие силы реакции) с наветренной стороны и увеличивает с подветренной. И конечно, он будет сильно разным в зависимости от того, с контейнером мы едем или с открытой платформой. Так что тут уже вопрос в детализации модели.

Поэтому этим мы пренебрегаем. С той ВСХ, которые у этого силового агрегата, "кирпич" так и останется "кирпичом". Если бы двигатель был бы мощнее, то это имело бы смысл, т.к. скорости были бы выше, а здесь задача вползти в подъём, а не покатиться назад.

  pahan, 2.11.2012, 14:08

Цитата
Кроме того, а что мне делать со сцеплением резины, коэффициент я знаю, а на что его приложить не понимаю.
У меня сейчас значения Fт - если снять со стенда через КПП на приводные валы/мосты, но без колёс. Т.е. в идеальном состоянии, но ведь при движении машина будет проскальзывать, а зимой и буксовать из-за того, что резине будет не хватать сцепления с дорогой. Fт от этого останется прежней, но ехать машина не будет. Будет скользить и буксовать.


Ну я ж говорю, что на мотоуа и это было:

Цитата
Другая сила, постоянно действующая тоже в качестве сопротивления, это сила сопротивления качению колес.
Вычисляется просто, как произведение полного веса машины на коэффициент сопротивления качению.

Этот коэффициент, строго говоря, меняется в зависимости от типа и состояния шины, давления в ней, скорости качения, нагрузки, состояния дороги, температуры среды при испытании.
Он увеличивается при снижении давления в шине, причем в этом случае он более чувствителен к величине скорости и может существенно увеличиваться уже при скоростях 90—100 км/час, не говоря о больших. Напротив, шина, несколько «перекаченная», легче катится при достаточно высоких скоростях.

При простых, не требующих высокой точности, расчетах коэффициент принимают постоянным, равным 0,015.
Значит, мотоцикл с полным весом 220 кг (150 кг плюс 70 кг веса водителя) испытывает на ходу сопротивление качению Рf = 220 х 0,015 = 3,3 кг.

Вообще же коэффициент может изменяться в значительных пределах, возрастая, например, на булыжной мостовой до 0,015—0,03, на грунтовой дороге до 0,05—0,15, а на рыхлой песчаной — до 0,2—0,3 и даже больше.


Тебе надо перейти от коэф. сцепления резины к коэф. сопротивления качению. Есть предложение не ломать мозг над их связью, а попробовать поискать типовые значения в каких-нибудь справочниках, ГОСТах и т. п. В идеале и формулу можно найти.


  von_gobelen, 2.11.2012, 17:13

Цитата(pahan @ 2.11.2012, 15:08)
Тебе надо перейти от коэф. сцепления резины к коэф. сопротивления качению. Есть предложение не ломать мозг над их связью, а попробовать поискать типовые значения в каких-нибудь справочниках, ГОСТах и т. п. В идеале и формулу можно найти.

Ага, а вот и зависимости. Тыц мышой.

  pahan, 2.11.2012, 17:36

А еще есть подозрение, что автор статьи с мотоуа просто обозвал по другому коэф. сцепления шин с дорогой. Еще чтиво.

  von_gobelen, 2.11.2012, 20:39

Цитата(pahan @ 2.11.2012, 18:36)
А еще есть подозрение, что автор статьи с мотоуа просто обозвал по другому коэф. сцепления шин с дорогой. Еще чтиво.


Ага, кажется начинаю понимать. Т.е. мне надо взять не mgCosA, а kmgCosA?
И тогда у нас будет Fт-kmgCosA=x
Хорошо, а что делать с количеством колёс и ведущих осей? Или мы это уже учли, т.к. типа колёса не крутятся, а движется полотно, которое у нас и есть kmgCosA, а количество ведущих осей и колёс учли в расчётах Fт в виде потерь трансмиссии, т.е. они у нас уже чистые и сцепление колёс не влияют на этот параметр?

  pahan, 1.11.2012, 13:34

Цитата
движемся равномерно

т.е. ускорение=0. Т.е. скорость может быть любой. А т.к. твоя фура все-таки лезет в гору, то чтобы сохранять постоянную скорость (с которой он вошел в начало подъема), надо добавлять газу, т.е. мощность и крутящий момент у тебя будет переменными.

Дальше после обеда думать буду...

  von_gobelen, 1.11.2012, 15:23

Цитата(pahan @ 1.11.2012, 14:34)
Цитата
движемся равномерно

т.е. ускорение=0. Т.е. скорость может быть любой. А т.к. твоя фура все-таки лезет в гору, то чтобы сохранять постоянную скорость (с которой он вошел в начало подъема), надо добавлять газу, т.е. мощность и крутящий момент у тебя будет переменными.

Дальше после обеда думать буду...

Нет, не так. Мощность и момент почти не меняются, т.е. двигатель работает в режиме максимальной тяги. Дальнобойщики, у которых нет под педалью запаса по мощности, всегда подходят к подъёму на максимальном моменте. (Т.к. мощность и момент у нас конечное число, а необходимая сила тяги - бесконечное число, зависящее от массы и коэффициента трения/сцепления/скольжения колёс. Грубо говоря, идея та же, что и у ЖД, где есть длительный режим тяги, но та формула не подходит.
Например, мы входим на начало 10 тысячного подъёма на 70 км/ч, надо понять на какой скорости мы на него вскарабкаемся, или же сможем двигаться без потери скорости, если это перевал. Зная силу тяги, которая сможет тянуть машину в гору без потери скорости, можно определить её передачу, а зная её передачу можно определить максимальную скорость.

  Micht, 2.11.2012, 8:49

Цитата(von_gobelen @ 1.11.2012, 17:38)
Цитата(Micht @ 1.11.2012, 17:27)

Сила тяги должна вычисляться как-то типа (момент на колесе)*(коэф. трения)/радиус. Вектор (а у силы он обязан быть) направлен параллельно дороге по ходу движения. Далее по векторной алгебре складываем силу тяги, вес (вектор направлен вертикально вниз), вектор силы сопротивления воздуха (зависит от скорости). Наверное, что-то ещё я не учёл...

Сила тяги вычисляется, как (Момент двигателя*Главную пару*передаточное число передачи*КПД трансмиссии)/радиус качения колеса

Ну, таки, коэф трения (он же коэф сцепления с дорогой) как-то должен учитываться, как мне кажется... Блин, забыл всю физику уже smile.gif

  Micht, 2.11.2012, 8:58

Цитата(Micht @ 2.11.2012, 9:49)
Цитата(von_gobelen @ 1.11.2012, 17:38)
Цитата(Micht @ 1.11.2012, 17:27)

Сила тяги должна вычисляться как-то типа (момент на колесе)*(коэф. трения)/радиус. Вектор (а у силы он обязан быть) направлен параллельно дороге по ходу движения. Далее по векторной алгебре складываем силу тяги, вес (вектор направлен вертикально вниз), вектор силы сопротивления воздуха (зависит от скорости). Наверное, что-то ещё я не учёл...

Сила тяги вычисляется, как (Момент двигателя*Главную пару*передаточное число передачи*КПД трансмиссии)/радиус качения колеса

Ну, таки, коэф трения (он же коэф сцепления с дорогой) как-то должен учитываться, как мне кажется... Блин, забыл всю физику уже smile.gif



Количество колёс/на ведущих осях: 18/8 - указано не зря. Первое будет влиять на силу трения качения (сопротивление движению), второе - на силу отталкивания (коэф. на силу тяги). Нужно знать площадь поверхности соприкосновения (пятно контакта).

  von_gobelen, 2.11.2012, 9:46

Цитата(Micht @ 2.11.2012, 9:49)
Ну, таки, коэф трения (он же коэф сцепления с дорогой) как-то должен учитываться, как мне кажется... Блин, забыл всю физику уже smile.gif

Как-то должен, но я не помню как, поэтому и спросил на форуме.
А не является ли это силой реакции опоры? N=kmg, тогда мы будем её вычитать, кажется.

  Micht, 2.11.2012, 10:50

Цитата(von_gobelen @ 2.11.2012, 10:46)
Цитата(Micht @ 2.11.2012, 9:49)
Ну, таки, коэф трения (он же коэф сцепления с дорогой) как-то должен учитываться, как мне кажется... Блин, забыл всю физику уже smile.gif

Как-то должен, но я не помню как, поэтому и спросил на форуме.
А не является ли это силой реакции опоры? N=kmg, тогда мы будем её вычитать, кажется.

Не похоже...

  von_gobelen, 2.11.2012, 11:04

Цитата(Micht @ 2.11.2012, 11:50)
Не похоже...

Тогда давай вспоминать. В каждую долю секунды у нас колесо остаётся неподвижным относительно дороги. Вспомни аэродинамическую трубу, машина стоит, полотно движется. Контакт у нас постоянный, если сила тяги не срывает колесо в пробуксовку. Помнишь задачи про конькобежцев, когда те стартуют и какую скорость они достигнут к финишу.

  pahan, 2.11.2012, 11:55

Цитата
А не является ли это силой реакции опоры? N=kmg, тогда мы будем её вычитать, кажется.

Реакция опоры направлена перпендикулярно поверхности дороги и компенсирует часть веса (N=mg*cos Alpha) и больше ни на что не влияет.
А вычитать ты будешь нескомпенсированную часть веса (mg*sin Alpha)

  von_gobelen, 2.11.2012, 11:59

Цитата(pahan @ 2.11.2012, 12:55)
А вычитать ты будешь нескомпенсированную часть веса (mg*sin Alpha)

57000 Н, те самые.

 
« Читать предыдущее · Блог товарища gobelenа · Читать следующее »

« Апрель 2018 »

ВПВСЧПС
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


Служебные ссылки


Поиск в блоге




Последние посетители



22 Feb 2017 - 15:26


26 Jan 2017 - 14:28


8 Nov 2016 - 19:12


2 Sep 2016 - 21:33


2 Sep 2016 - 17:31


1 Feb 2016 - 9:43


10 Jan 2016 - 8:26


14 Dec 2015 - 21:41


14 Oct 2015 - 18:44
SvK


25 Jul 2015 - 12:02

0 посетителей в блоге

0 гостей
0 пользователей
0 скрытых пользователей



info2016 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2010—2018. «Моё метро» © 2002—2010
Rambler's Top100