Типоразмер шин и радиусы колеса

Выбор пневматических шин производится с учетом их номенклатуры по наиболее нагруженным колесам ПА.

Динамический радиус колеса - r_Д(м)в первом приближении принимается равным статическому радиусу прототипа - r_СТ, который приводится в ГОСТ на пневматические шины.

При отсутствии данных по статическому радиусу для эластичных шин пользуются следующим выражением:

 

r _Д = 0,5 d + l _Ш ^. D ^. В_Ш, (8)

 

где d - посадочный диаметр обода колеса, указанный в маркировке шины в мм или дюймах, м;

l_Ш - относительная радиальная деформация профиля шины (коэффициент смятия шины под нагрузкой), принимаемый l_Ш = 0,89…0,9;

D - отношение высоты профиля шины к ее ширине: для обычных автомобильных шин принимается D = 1, для широкопрофильных и арочных указывается в маркировке шины;

В_Ш - ширина профиля шины, указанная в маркировке в мм, м.

Радиус качения колеса (кинематический) - r _К определяется экспериментально. При отсутствии экспериментальных данных для диагональных шин принимают r_К = 1,02 r_Д, для радиальных шин r_К = 1,04 r_Д.

r_д = 0,5. 508 + 0,9. 1^. 260 = 488 м.

r_к =1,04. 488 = 507 м.

Коэффициент полезного действия трансмиссии

Коэффициент полезного действия механической трансмиссии (КПД) характеризует потери мощности в механизмах трансмиссии при ее передаче от первичного вала коробки передач до ведущих колес.

КПД механической трансмиссии - h_ТР равен произведению коэффициентов полезного действия входящих в трансмиссию механизмов:

 

h _ТР = h _КП. h _ДК. h _К. h _Г ^. h _КР, (9)

 

где h_КП - КПД коробки передач (основной), принимаемый 0,96…0,98;

h_ДК - КПД дополнительной коробки (раздаточной, демультипликатора), варьируемый в пределах 0,93…0,97;

h_К - КПД карданной передачи, для одного шарнира h_{К =} 0,995;

h_Г - КПД главной передачи, варьируемый в пределах 0,93…0,97;

h_КР - КПД колесного редуктора, принимаемый h_КР = 0,96…0,98.

h_тр = 0,96^. 0,995. 0,95. 0,96 = 0,87.

Коэффициент обтекаемости и площадь Миделя

Аэродинамические свойства ПА характеризуются фактором обтекаемости, представляющим собой произведение коэффициента обтекаемости и площади лобового сопротивления (Миделя).

Коэффициент обтекаемости - k_В равен силе сопротивления воздуха, действующей на один квадратный метр лобовой площади ПА при скорости его движения 1 м^.с^-1.

Площадь Миделя - S_М равна площади проекции ПА на плоскость, перпендикулярную его продольной оси. В проектных расчетах она определяется из выражения:

 

S _М = a. В_А. Н_А, (10)

 

для грузовых автомобилей и автопоездов a = 0,75…0,90;

В_А - габаритная ( наибольшая) ширина ПА, определяемая по компоновочной схеме или принимаемая по прототипу, м в соответствии с таблицей 3;

Н_А - габаритная (наибольшая) высота ПА, определяемая по компоновочной схеме или принимаемая по прототипу, м в соответствии с таблицей 3.

 

К_В = k _В. S _М. (11)

К_в = 0,6. 5,16 = 3,096.

Расчет параметров двигателя пожарного автомобиля

Требуемая эффективная мощность двигателя определяется из уравнения мощностного баланса при движении ПА с максимальной скоростью:

N _{Е J} =(y_{J .} G _{А .} J _{А max} + к_В^. S _м. J _А ³ _{max )} / 1000 h _ТР, (12)

 

где N _{Е J} - эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения ПА (кВт);

y_J - коэффициент сопротивления движению, соответствующий четвертой категории дорог, принимается y_J = 0,02.

N_ЕJ= (0,02. 116776,8. 26,3 + 3,096. 26,3³) / 1000. 0,87 = 135 кВт.

Максимальная эффективная мощность двигателя - N_Еmax (кВт) определяется с помощью следующего соотношения:

для дизельных двигателей N_Еmax = N_{Е J} = 135 кВт _. (13)

Для разрабатываемого АЦ возможно использование серийного двигателя КамАЗ 740, с номинальной мощностью 155 кВт.

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Внешняя скоростная характеристика является основой технического расчета проектируемого двигателя. Ее расчет ведется, как правило, по формуле С.Р. Лейдермана:

 

N _Е = N _{Е max} ^. (а (n / n_N) + в (n / n_{N )} ² - с (n / n_{N )} ³), (14)

где N_Е - текущие значения эффективной мощности;

а, в, с - постоянные для каждого типа двигателя коэффициенты:

для дизельного двигателя а = 0,53, в = 1,56, с =1,09;

n - текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя, об^.мин^-1;_N-частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности двигателя, об^.мин^-1_, в соответствии с таблицей 3.

N_Е = 135^. (0,53 (600 / 2200) + 1,56 (600 / 2200)² - 1,09 (600 / 2200)³) = 25,65 кВт. Эффективный вращающий момент двигателя - М_Е при этом определяется как:

М_Е = 9550 N _Е / n, (15)

где n - текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя, об^.мин^-1.

М_Е = 9550 25,65 / 600 = 474 Н^.м.

Результаты расчетов заносим в таблицу 3. По полученным значениям строим графики соответствующие внешней скоростной характеристики двигателя, рисунок 2.

 

Таблица 3 - Параметры внешней скоростной характеристики двигателя

N, об.мин-1	600	1200	1800	2400	3000	3600
NЕ, кВт	25,65	76,95	118,8	138,4	116,1	36,45
МЕ, Н.м	408,3	612,4	630,3	550,7	369,6	96,7