Динамическая характеристика пожарного автомобиля

Методы силового и мощностного баланса имеют общий недостаток – при использовании этих методов трудно сравнивать тягово-скоростные свойства АТС с различными массами, так как при движении в одинаковых условиях силы и мощности, необходимые для преодоления сопротивления дороги, различны. От этого недостатка свободен метод динамической характеристики, предложенный Е. А. Чудаковым.

Динамическим фактором D АТС называется отношение

Если в правую часть уравнения (6.43) подставить значения P _к и P _в (6.4) и (6.21), то после преобразований получим формулу для вычисления динамического фактора:

который могут обеспечить двигатель и трансмиссия на ведущих колесах АТС.

Если подставить значение P _к (6.37), то получим формулу для вычисления динамического фактора:

который необходимо обеспечить для движения в заданных условиях.

Чтобы учесть ограничение реализуемых P _к силами сцепления ведущих колес с дорогой, необходимо использовать предельное значение силы тяги по формуле (6.10). Автомобиль из-за ограниченной силы сцепления P _φ колес с дорогой не может реализовать динамический фактор, больший

Длительное движение АТС в заданных дорожных условиях (ψ или α, f) со скоростью v и ускорением j возможно, если выполняется условие

При равномерном движении (f = 0) полноприводного ПА с малой скоростью (P _в = 0) условие (6.48) с учетом формул (6.40) и (6.46) записывается в виде

При равномерном движении (j = 0) двухосных и трехосных ПА по горизонтальной дороге (α= 0) с малой скоростью (P _в= 0) условие (6.48) с учетом формул (6.36), (6.39) и (6.46) записывается в виде

Динамической характеристикой автомобиля D (v) называют зависимость динамического фактора D (6.45) от скорости движения на различных передачах.

Для построения динамической характеристики необходимо:

1. На внешней характеристике двигателя М_e (см. рис. 5.9) выбрать несколько значений n _{д i} и соответствующих им М_ei. По формуле (6.2) определить М _д _i.

2. По формуле (6.40) определить v_i, которые соответствуют n _{д i} на первой передаче.

3. По формуле (6.45) определить D_i, соответствующие v_i на первой передаче. Повторить расчеты с п. 2 для каждой последующей передачи.

По динамической характеристике D (v) определяются v _max, a_max и v _min.

Для определения v _max на участке дороги с коэффициентом сопротивления качению f и уклоном a необходимо по оси ординат динамической характеристики D (v) отложить коэффициент y (см. формулу (6.38)), масштаб D и y должен быть одинаков) и провести прямую, параллельную оси абсцисс. Возможны несколько случаев.

1. Если линия y (прямая 1 на рис. 6.7, а) пересекает динамическую характеристику в одной точке, то v _max = v ₁, так как при превышении этой скорости не выполняется условие (6.48). В зависимости от yэто пересечение может быть на любой передаче.

2. Если линия y(прямая 2 на рис. 6.7, а или 3 на рис. 6.7, б) не пересекает динамическую характеристику, то равномерное движение ПА при полностью открытой дроссельной заслонке карбюраторного двигателя или при максимальной подаче топлива дизельного двигателя невозможно, так как D > D _y и начинается разгон ПА. Чтобы обеспечить равномерное движение, водитель должен прикрыть дроссельную заслонку карбюраторного двигателя или уменьшить подачу топлива дизельного двигателя. Максимальная скорость ПА будет ограничена максимально допустимой угловой скоростью коленчатого вала двигателя. Например, v _max = v ₂ при движении на пятой передаче и v _max = v ₃ при движении на второй передаче.

Рис. 6.7.Динамическая характеристика пожарного автомобиля:

а – на шасси АТС с 5-ступенчатой коробкой перемены передач;

б – на шасси с 4-ступенчатой коробкой перемены передач; I -V – передачи

3. Если линия y (прямая на рис. 6.7) пересекает динамическую характеристику в двух точках, то ПА может равномерно двигаться как со скоростью v ₄, так и со скоростью v ₅.

4. Если линия y (прямая 5 на рис. 6.7, б) выше динамической характеристики, то не выполняется условие (6.48), и равномерное движение ПА при таком коэффициенте y невозможно.

Для определения a_max необходимо по динамической характеристике найти максимальное сопротивление дороги D _y =D _max, которое может преодолеть ПА на первой передаче (рис. 6.7), и затем по формуле (6.46) вычислить a_max при известном коэффициенте f и j= 0. Приближенно можно считать, используя формулы (6.16) и (6.38), что

Скорость v _min определяется, как правило, только для низшей (первой) передачи (см. рис. 6.7).

Для определения v _min ПА при движении по поверхности с твердым покрытием необходимо знать частичные характеристики двигателя и учитывать использование части крутящего момента двигателя M _д на привод пожарного оборудования, например насоса.

Время равномерного движения ПА невелико по сравнению с общим временем следования к месту вызова. При эксплуатации в городах ПА движутся равномерно не более 10 – 15 % времени. Более 40 – 50 % времени ПА движутся ускоренно.

Способность АТС изменять (увеличивать) скорость движения называют приемистостью. Одним из наиболее распространенных показателей, характеризующих приемистость автомобиля, является время t_v разгона автомобиля с места до заданной скорости v.

Определяют t_v обычно экспериментально на горизонтальной ровной дороге с асфальтобетонным покрытием при коэффициенте y = 0,015
(f = 0,01, i %£ 0,5). Аналитические методы определения t_v основаны на построении зависимости t (v) (рис. 6.8), т.е. на интегрировании дифференциального уравнения (6.1):

При 0 < v < v _min движение ПА происходит при пробуксовке сцепления. Время разгона t _p до v _min зависит в основном от умения водителя правильно выбрать положение педалей сцепления и топлива (см. п. 6.1.1). Так как время разгона t _p существенно зависит от квалификации водителя, которую трудно описать математически, то при аналитическом определении t_v время t _p часто не учитывают.

Разгон ПА на участке АВ происходит на первой передаче при полностью нажатой педали топлива. При максимальной скорости ПА на первой передаче (точка В) водитель выключает сцепление, разобщая двигатель и трансмиссию, и автомобиль начинает двигаться замедленно (участок ВС). Включив вторую передачу, водитель вновь нажимает до отказа педаль подачи топлива. Процесс повторяется при переходах на последующие передачи (участки CD, DE).

Время переключения передач t ₁₂, t ₂₃ (рис 6.8) зависит от квалификации водителя, способа переключения передач, конструкции коробки передач и типа двигателя. Среднее время переключения передач водителями высокой квалификации приведено в табл. 6.3. У автомобиля с дизельным двигателем время переключения передач больше, так как из-за больших (по сравнению с карбюраторным двигателем) инерционных масс его деталей частота вращения коленчатого вала изменяется медленнее, чем у карбюраторного двигателя.

t ₁₂, t ₂₃– соответственно время переключения передачи с первой на вторую и со второй на третью; ∆v ₁₂и ∆v ₂₃– уменьшение скорости за время t ₁₂ и t ₂₃

За время переключения передач скорость ПА уменьшается на D v ₁₂и D v ₂₃ (см. рис. 6.8). Если время переключения передач невелико (0,5 – 1,0 с), то можно считать, что при переключении передач движение происходит с постоянной скоростью.

Ускорение ПА при разгоне на участках АВ, CD определяется по формуле

которая получена после преобразования формулы (6.46). Так как с увеличением номера передачи динамический фактор ПА уменьшается (см. рис. 6.7), то максимальные ускорения разгона достигаются на низких передачах. Поэтому водители ПА для обеспечения быстрого разгона при обгоне в городских условиях используют низкие передачи чаще, чем водители других АТС.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: