Используемое оборудование и приборы
При выполнении данной лабораторной работы используется устройство трехнитевого подвеса, выполненное по схеме, приведенной на рисунке 10.2.
Рис. 10.2. Схема измерения момента инерции детали методом трехнитевого подвеса: 1) — испытуемая деталь; 2) — диск крепления
детали; 3) — нити подвеса; 4) — кронштейн крепления устройства к
потолочной балке
Устройство состоит из диска, к которому крепится испытуемая деталь, и трех нитей одинаковой длины, нижние концы которых соединены с диском, а верхние — с кронштейном. Для обеспечения возможности проведения измерений моментов инерции вращающихся деталей, различных по своим размерам, в диске выполнен ряд отверстий, размеры, количество и расположение которых относительно оси вращения, соответствуют их присоединительным или установочным размерам. В качестве испытуемых деталей используются маховики и колеса в сборе с шинами. Для измерения периода колебаний применяется секундомер.
План выполнения работы
1. Закрепить испытуемую деталь (узел) на диске устройства.
2. Повернуть её на угол 45 ... 60° относительно оси вращения в горизонтальной плоскости и отпустить, в результате чего деталь (узел) начнет совершать колебательные движения вокруг своей оси. При колебании детали (узла) не должно происходить бокового раскачивания.
3. При помощи секундомера определить время 10-ти полных колебаний.
|
|
|
4. Снять деталь (узел) и взвесить её на весах.
5. Выполнить названные операции для других деталей (узлов).
6. Рассчитать величины моментов инерции по формуле (10.16) и коэффициента учёта вращающихся масс по формуле (10.15) на всех пе редачах автомобиля при полностью загруженном и разгруженном состояниях.
7. Выполнить расчет силы сопротивления разгону на всех пере дачах при полностью загруженном и разгруженном состояниях, и ве личине ускорения на I передаче — jmax, II передаче — 0,8jmax, III пере даче — 0,6jmax, IV передаче — 0,4jmax, V передаче — 0,2jmax.
Содержание отчёта
Отчёт по лабораторной работе должен содержать:
1) наименование и цели работы;
2) схему и краткое описание экспериментальной установки; 3) результаты эксперимента и расчётов;
4) результаты анализа и выводы по работе.
Контрольные вопросы
1. Уравнение движения автомобиля при неустановившемся режиме.
2. Что характеризует коэффициент учёта вращающихся масс?
3. Параметры, влияющие на коэффициент δ.
4. Экспериментальное определение осевых моментов инерции вращающихся масс автомобиля.
5. Почему на автомобиле для города целесообразно использование колёс небольшого диаметра?
Рекомендуемая литература
|
|
|
1. Вахламов В. К. Автомобили: Эксплуатационные свойства:
учебник для студ. высш. учеб. заведений / В. К. Вахламов. 3-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2007, 240 с.
2. Тарасик В. П. Теория автомобилей и двигателей: Учеб. пособие / В. П. Тарасик, М. П. Бренч. Мн.: Новое знание, 2004. 400 с.: ил.
Лабораторная работа.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ КОЛЕСА С ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
Цели работы
Основными целями данной лабораторной работы являются:
1) закрепление и углубление знаний в области взаимодействия эластичного колеса с опорной поверхностью;
2) изучение экспериментального метода определения коэффициента сцепления;
3) приобретение умения и навыков определения коэффициента сцепления.
Основные теоретические положения
Способность автомобильного колеса, нагруженного нормальной нагрузкой, воспринимать или передавать тяговые (касательные) силы при взаимодействии с дорогой является одним из важных его качеств, обеспечивающих возможность движения автомобиля. Это качество автомобильного колеса и дороги принято оценивать коэффициентом сцепления. Понятие о коэффициенте сцепления в известной степени аналогично применяемому в механике понятию о коэффициенте трения между двумя твердыми поверхностями, хотя в действительности процессы взаимодействия шины с дорогой имеют значительно более сложный характер. В соответствии с такой аналогией коэффициент сцепления рассматривается как отношение результирующей реакции в опорной плоскости RΣ к нормальной реакции Rz
|
|
|
RΣ R2x R2y
, (11.1) Rz Rz
где Rx — продольная реакция, приложенная к колесу; Ry — боковая реакция, приложенная к колесу.
В зависимости от направления движения шины при приложении только продольной или только боковой силы различают коэффициент продольного φх и поперечного φy сцепления, которые можно определить как:
Rx Ry
x ; y . (11.2)
Rz Rz
Наиболее важным параметром является продольный коэффициент сцепления . (В дальнейшем изложении слово «продольный» будет опускаться).
|
|
|
Коэффициент сцепления зависит от типа и состояния покрытия. Так на сухих дорогах с твердым покрытием величина коэффици ента сцепления обусловлена молекулярным взаимодействием частиц протектора и микронеровностей покрытия. На мокрых дорогах, когда взаимодействие частиц протектора и микронеровностей покрытия ослабевает из-за образования водяной пленки, коэффициент сцепле ния значительно уменьшается.
Коэффициент сцепления зависит от протектора шины и степе ни её износа. Так шины, имеющие мелкий рисунок протектора, обес печивают хорошее сцепление на твёрдых покрытиях. Износ шин в процессе эксплуатации ухудшает сцепление шин с дорогой. Зависимость коэффициента сцепления от внутреннего давления воздуха в шине показана на рисунке 11.1 , а, где сплошные линии соот ветствуют сухому, а штриховые мокрому асфальту. При увеличении внутреннего давления в шине коэффициент сцепления вначале уве личивается, а затем уменьшается. Уменьшение коэффициента сцеп ления обусловлено уменьшением молекулярного взаимодействия ча стиц шины и микронеровностей покрытия из-за увеличения жёстко сти шины при увеличении давления. Максимальное значение коэф фициента сцепления соответствует номинальному давлению воздуха в шине предусмотренному правилами эксплуатации шин.
Изменение коэффициента сцепления от скорости для сухого
(сплошные линии) и мокрого (штриховые линии) показаны на рисун ке 11.1 , б. Максимальное значение φ х наблюдается при скорости движения 3…7 км/ч.
Увеличение вертикальной нагрузки вызывает наибольшее уменьшение коэффициента сцепления (рис. 11.1 , в), (зависимость близка к линейной).
Рис. 11.1. Зависимость коэффициента сцепления от различных факторов: а) — давления в шине; б) — скорости автомобиля;
в) — вертикальной нагрузки на колесо; г) — степени проскальзывания
Значительное влияние на величину коэффициента сцепления оказывает проскальзывание шины по дороге (рис. 11.1, г). С увеличе нием скольжения колеса коэффициент сцепления сначала быстро увеличивается, достигая максимального значения при проскальзыва нии, равном 20–30 %. Дальнейшее увеличение скольжения вызывает уменьшение φх. При полном скольжении шины по дороге величина φх может быть на 10–25 % меньше максимальной.
В связи с множеством факторов, влияющих на величину φх и трудности их учёта в расчетах, пользуются средними значениями ко эффициента сцепления, которые приведены в таблице 11.1. Коэффици ент поперечного сцепления φy зависит от тех же факторов, и его обычно принимают равным φх.
Таблица 11.1
Среднее значение коэффициента сцепления φх
| Дорожные условия | φх |
| Асфальт или бетон: – сухой и чистый – влажный и грязный – покрытый снегом – обледенелый Грунтовая дорога: – глинистая, сухая – влажная – в распутицу Песок: – сухой – влажный Снег сыпучий Гладкий лед | 0,6…0,8 0,3…0,5 0,2…0,4 0,15…0,3 0,5…0,6 0,3…0,4 0,15…0,3 0,2…0,3 0,4…0,5 0,1…0,2 0,05…0,15 |
|
| |
Коэффициент сцепления имеет первостепенное значение для обеспечения безопасности движения. Так, например, для дороги с φх = 0,15 эффективность торможения резко снижается, а вероятность бокового заноса резко возрастает. Это приводит к различным дорожно-транспортным происшествиям. Согласно статистике число автомобильно-дорожных происшествий из-за недостаточной величины коэффициента сцепления составляют 16 %, а в неблагоприятные периоды года до 70 % общего числа происшествий.
Международной комиссией по борьбе со скользкостью дорожных покрытий установлено, что для обеспечения безопасного движения величина коэффициента сцепления должна быть не менее 0,4.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 282; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!