maturski rad dinamički proračun vozila

1. Земун, јун 2018.
ПРОРАЧУН ВУЧНО – ДИНАМИЧКИХ
КАРАКТЕРИСТИКА ВОЗИЛА
Ученик: Александар Недељковић Наставник: Томислав Илић

2. 1
Садржај
Претходно изабране или усвојене величине............................................................................................2
Спољашњи отпори и снага потребна за савладавање отпора ................................................................3
Отпор и снага потребна за савладавање отпора котрљања................................................................ 3
Отпор и снага потребна за савладавање отпора ваздуха.................................................................... 4
Снага потребна за савладавања отпора на точковима ........................................................................ 5
Отпор и снага потребна за савладавање отпора успона ..................................................................... 6
Укупан отпор пута.................................................................................................................................... 7
Избор карактеристика мотора....................................................................................................................8
Дијаграм зависности снаге и момент на точку од брзине кретања возила (Лајдерманова
карактеристика)....................................................................................................................................... 8
Избор степена преноса ........................................................................................................................... 9
Сила и брзина на обиму точка и динамичка карактеристика ............................................................. 9
Идеална хипербола............................................................................................................................... 10
Прорачун мењачког преносника..............................................................................................................12
Закључак.....................................................................................................................................................12
Литература: ................................................................................................................................................13

3. 2
Претходно изабране или усвојене величине
За вучно – динамички прорачун возила, потребо је изабрати и усвојити следеће величине:
1. Коефицијент отпора котрљања за просечан асфалт ƒ=0,02
2. Коефицијент пријањања за сув асфалт ф=0,75
3. Степен корисности трансмисије ηp=0,9
4. Редуковани коефицијент отпора ваздуха К=0,25
5. Чеона површина возила А=2m2
6. Маса возила и распоред тежина по осовинама; маса празног возила m=1000kg,
носивост возила mk =500kg, број путника: 2; укупна маса возила:
𝑚 𝑢𝑘 = 1000𝑘𝑔 + 500𝑘𝑔 + 2 ∙ 75𝑘𝑔 = 1650𝑘𝑔
Укупна тежина возила:
𝐺 = 𝑚 𝑢𝑘 ∙ 𝑔 = 1650 ∙ 9,81 = 16186,5𝑁
Распоред oптерећења по осовинама, за
𝑙 𝑝
𝑙
= 0,5 je:
Оптерећење предње осовине: 16186,5 ∙ 0,5 = 8093,25𝑁
Оптерећење задње осовине: 16186,5 ∙ 0,5 = 8093,25𝑁
7. Избор пнеуматика: 185/60/R14 82P; rd=0,281m

4. 3
Спољашњи отпори и снага потребна за савладавање
отпора
Отпор и снага потребна за савладавање отпора котрљања
v[km/h] 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
v[m/s] 4,17 8,33 12,50 16,67 20,83 25,00 29,17 33,33 37,50 41,67
Rf[N] 325,56 331,04 340,17 352,96 369,40 389,49 413,23 440,63 471,68 506,39
Pf[kW] 1,36 2,76 4,25 5,88 7,70 9,74 12,05 14,69 17,69 21,10
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
0 50 100 150 200
Rf(N)
v(Km/h)
Отпори котрљања

5. 4
Отпор и снага потребна за савладавање отпора ваздуха
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0 50 100 150 200
Pf(kW)
v(Km/h)
Снага утрошена на отпор котрљања
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 50 100 150 200
Rv(N)
v(km/h)
Отпор ваздуха
v[km/h] 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
Rv[N] 8,68 34,72 78,13 138,89 217,01 312,50 425,35 555,56 703,13 868,06
Pv[kW] 0,04 0,29 0,98 2,31 4,52 7,81 12,41 18,52 26,37 36,17

6. 5
Снага потребна за савладавања отпора на точковима
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 50 100 150 200
Pv(kW)
v(km/h)
Снага потрошена на отпор ваздуха
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200
Pv(kW)
v(km/h)
Потребна снага мотора за
савладавање отпора на точковима
v[km/h] 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
Pf[kW] 1,36 2,76 4,25 5,88 7,70 9,74 12,05 14,69 17,69 21,10
Pv[kW] 0,04 0,29 0,98 2,31 4,52 7,81 12,41 18,52 26,37 36,17
Pr[kW] 1,39 3,05 5,23 8,20 12,22 17,55 24,46 33,21 44,06 57,27

7. 6
Отпор и снага потребна за савладавање отпора успона
v[km/h] 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
Pu[kW]
за 3%
2,02 4,04 6,06 8,08 10,10 12,13 14,15 16,17 18,19 20,21
Pu[kW]
за 5%
3,37 6,73 10,10 13,46 16,83 20,19 23,56 26,93 30,29 33,66
Pu[kW]
за 10%
6,71 13,41 20,12 26,83 33,53 40,24 46,95 53,65 60,36 67,07
Pu[kW]
за 15%
10,00 20,00 30,00 39,99 49,99 59,99 69,99 79,99 89,99 99,99
Pu[kW]
за 20%
13,22 26,44 39,66 52,88 66,10 79,31 92,53 105,75 118,97 132,19
Pu[kW]
за 30%
19,37 38,74 58,11 77,48 96,86 116,23 135,60 154,97 174,34 193,71
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 10 20 30 40
Rv(N)
Успон (%)
Отпор успона
успон [%] 3 5 10 15 20 30
α[°] 1,72 2,86 5,71 8,53 11,31 16,70
Ru[N] 485,03 807,79 1609,64 2399,69 3172,59 4649,07

8. 7
Укупан отпор пута
успон [%] 3 5 10 15 20
α[°] 1,7184 2,8624 5,7106 8,5308 11,3099
f 0,0200 0,0200 0,0200 0,0200 0,0200
cos α 0,9996 0,9988 0,9950 0,9889 0,9806
sin α 0,0300 0,0499 0,0995 0,1483 0,1960
ψ 0,0500 0,0699 0,1194 0,1680 0,2156
Ruk[N] 808,7152 1131,2323 1931,9282 2720,0565 3490,2952
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
Pv(kW)
v(km/h)
СНАГА ПОТРЕБНА ЗА САВЛАДАВАЊЕ
ОТПОРА УСПОНА

9. 8
Избор карактеристика мотора
Дијаграм зависности снаге и момент на точку од брзине кретања
возила (Лајдерманова карактеристика)
n[o/min] 800 1355 2650 4130 4500
Pe[kW] 12,97 23,19 46,54 62,81 63,63
Me[Nm] 154,85 163,53 167,81 145,29 135,10
50
70
90
110
130
150
170
190
500 1500 2500 3500 4500
Me(Nm)
n(o/min)
Лајдерманова карактеристика момента
Максимална ефективна снага (kW)
63,63

10. 9
Максимални ефективни момент (Nm)
167,81
Избор степена преноса
I0 I1 I2 I3 I4 I5
3,18 2,90 2,22 1,70 1,31 1
Сила и брзина на обиму точка и динамичка карактеристика
0
10
20
30
40
50
60
70
500 1500 2500 3500 4500
Pe(kw)
n(o/min)
Лајдерманова карактеристика ефективне
снаге

11. 10
n[o/min] 800 1355 2650 4130 4500
Pe[kW] 12,97 23,19 46,54 62,81 63,63
Me[Nm] 154,85 163,53 167,81 145,29 135,10
F01[N] 4578,27 4834,99 4961,44 4295,82 3994,40
F02[N] 3506,92 3703,56 3800,42 3290,56 3059,68
F03[N] 2686,27 2836,90 2911,09 2520,55 2343,69
F04[N] 2057,66 2173,04 2229,87 1930,72 1795,24
F05[N] 1576,15 1664,53 1708,06 1478,91 1375,14
v1[km/h] 8,21 13,90 27,18 42,37 46,16
v2[km/h] 10,71 18,15 35,49 55,31 60,26
v3[km/h] 13,99 23,69 46,33 72,21 78,68
v4[km/h] 18,26 30,93 60,48 94,27 102,71
v5[km/h] 23,84 40,38 78,96 123,06 134,09
Rv1[N] 2,81 8,05 30,79 74,79 88,79
Rv2[N] 4,78 13,72 52,48 127,46 151,33
Rv3[N] 8,15 23,38 89,44 217,24 257,91
Rv4[N] 13,89 39,85 152,43 370,25 439,56
Rv5[N] 37,62 107,93 412,82 631,02 1190,41
D1 0,2827 0,2982 0,3046 0,2608 0,2413
D2 0,2164 0,2280 0,2315 0,1954 0,1797
D3 0,1655 0,1738 0,1743 0,1423 0,1289
D4 0,1263 0,1318 0,1283 0,0964 0,0838
D5 0,0951 0,0962 0,0800 0,0524 0,0114
Идеална хипербола
vo[km/h] 15,00 30,00 45,00 60,00 75,00 90,00 105,00 120,00 135,00 150,00
Fo[N] 13744,46 6872,23 4581,49 3436,11 2748,89 2290,74 1963,49 1718,06 1527,16 1374,45

12. 11
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 50 100 150 200
Fo(N)
v(km/h)
Зависност силе на обиму точка од брзине
Fo1
Fo2
Fo3
Fo4
Fo5
Fo
0,0000
0,0500
0,1000
0,1500
0,2000
0,2500
0,3000
0,3500
0 50 100 150
D
v(km/h)
Динамичка карактеристика
D1
D2
D3
D4
D5

13. 12
Прорачун мењачког преносника
степен
преноса
k
број зуба
погонског
зупчаника
z1
број зуба
вођеног
зупчаника
z2
кинематки
пречник
погонског
зупчаника
d1 (mm)
кинематски
пречник
вођеног
зупчаника
d2 (mm)
број
обртаја
излазног
вратила
n(o/min)
момент
на
излазном
вратилу
M(Nm)
први 6 15 15,147 43,999 1549 438,69
други 7 14 17,672 39,320 2022 336,03
трећи 8 13 20,197 34,421 2640 257,40
четврти 10 12 25,246 32,958 3447 197,16
пети 10 10 25,246 25,246 4500 151,03
Закључак
Према задатим параметрима израђен је вучно – динамички прорачун замишљеног
моторног возила.
У првом делу, усвојене су карактеристичне величине, као што су: коефицијент отпора
котрљања, коефицијент пријањања, чеона површина возила итд
Према изабраним вредностима, израчунати су спољни отпори кретању возила, као и
потребна снага за савладавање отпора.
осно растојање зупчаника a(mm) угао нагиба бочних линија β модул m(mm)
250 8 2,5

14. 13
У односу на претходно, одређене су карактеристике мотора, које су представљене
дијаграмима, изабрани преносни односи мењачког преносника и прорачунате основне
мере његових зупчаника.
Литература:
1. Димитрије Јанковић: Моторна возила за четврти разред машинске школе, ЗУНС, Београд
2012
2. Како ради мотор. Преузето 3. јуна 2018. године, са www.howstuffworks.com
3. Карактеристике пнеуматика. Преузето 4.6.2018. са www.Michelin.rs.