Уравнение, движения служит для решения задач, связанных с установлением скорости движения и времени хода на отдельных участках, пути, условиями и результатами торможения машин, весом прицепов и т. п.
Исходными данными для составления уравнения движения в этом случае являются те же, что и при рельсовом транспорте.
Движение автомашины происходит за счет энергии двигателя, которая расходуется на преодоление сил сопротивления и на повышение скорости движения.
Характер движения автомобиля определяется величиной и направлением равнодействую щей силы. Взаимодействие сил изображено на тяговой диаграмме автомобиля (рис. 1), где совмещены зависимости силы тяги и сил сопротивления от скорости движения.
Рис. 1. Тяговая диаграмма автомобиля
В каждый момент движения соотношение действующих сил можно представить в виде
Fk =W0±Wί+WB±Wj+Wк
Точка а пересечения линии силы тяги с линией суммарного сопротивления движению определяет равномерную скорость движения vp машины на данном участке пути. При всех скоростях; меньших vp, машина движется с ускорением, а при скоростях, больших vp, равнодействующая сила отрицательна и автомобиль движется с замедлением.
Перегруппировав величины, входящие в формулу" баланса действующих сил, получим
Fk- WB =W0±Wί ±Wj+Wк
где Wj — часть тягового усилия, расходуемого на ускорение движения машины.
Таким образом, разность Fк — Wв представляет собой тяговое усилие, которое может быть использовано для преодоления суммарного сопротивления в данных дорожных условиях. Поэтому уравнение движения при автотранспорте принимает вид
где Р — полный вес машины (для полуприцепов и прицепов, включая вес прицепной части), кН;
j — относительное ускорение (замедление), т. е. ускорение (замедление) автомобиля, отнесенное к ускорению свободного падения с учетом коэффициента инерции вращающихся масс.
Избыточную силу тяги (левая часть уравнения движения), отнесенную к единице веса подвижного состава, называют динамическим фактором:
Зависимость динамического фактора D от скорости движения автомобиля графически выражается тяговой, или (как принято для автотранспорта) динамической, характеристикой (рис. 2).
Выражая зависимость избыточного тягового усилия от скорости и пользуясь динамической характеристикой, можно решать все практические задачи, связанные с движением автомобилей, в том числе:
• определение наибольшей равномерной скорости движения по известному динамическому фактору (откладывая его на оси ординат);
• установление наибольшего сопротивления, которое автомобиль может преодолеть на данной передаче;
• определение наибольшего подъема пути по величине динамического фактора
а б в
Рис.2 Динамическая характеристика самосвалов:
а – БелАЗ-540; б – БелАЗ-548; в – БелАЗ-549; I, II, III – передачи
Величина предельного подъема автодорог ограничивается обычно скоростью движения и условиями сцепления с дорогой в неблагоприятных климатических условиях. Скорость движения важна при этом потому, что с увеличением подъема сильно уменьшается ее значение и сокращается производительность автотранспорта. Поэтому обычно, как предельную рекомендуют величину уклона, гарантирующего безопасную работу автотранспорта. По этим условиям подъемы в грузовом направлении не превышают, как правило, 70—80 ‰ и лишь в исключительных случаях (временно) достигают 120 ‰. Уклоны в порожняковом направлении обычно принимаются 120—150‰.
Контрольные вопросы:
1. Какими факторами определяется касательная сила тяги Fк?
2. Какими факторами определяется сила суммарного сопротивления движению автомобиля
3. Дайте определение динамическому фактору.
Литература:
1. Потапов М.Г. Карьерный транспорт. Москва, “Недра”. 1984г., -173 с.
Домашнее задание:
1. Изучить материал лекции и материал в литературе [1], с. 115-119.
2. Ответить на контрольные вопросы
Критерии оценивания выполненного домашнего задания:
Выполненная домашняя работа оценивается по пятибалльной системе:
5 «отлично» - на все контрольные вопросы в конспекте письменно даны исчерпывающие ответы, материал изложен логично и правильно, без ошибок, что подтверждает полноту изучения и глубокое понимание студентом материала;
4 «хорошо» - на все контрольные вопросы в конспекте письменно даны исчерпывающие ответы, но допущены неточности в формулировках и форме построения ответа, а объем и содержание ответов студента указывают на достаточный объём изучения студентом материала;
3 «удовлетворительно» - на все контрольные вопросы в конспекте письменно даны ответы в недостаточном объёме, допущены неточности и ошибки в формулировках, а объем и содержание ответов указывают на знание основных, существенных положений учебного материала;
2 «неудовлетворительно» - нет ответа на один из вопросов, а на остальные вопросы даны неполные ответы, содержащие недостаточный объём информации для полноты выполнения своих профессиональных навыков, указывающие на не знание основных положений учебного материала.