24
Godišnji rad iz Prevoznih sredstav Studenti: Nikolić Ana DS090178 Rašković Nebojša DS090137 Profesor: Srećko Žeželj Asistent: Ivan Ivković

Godisnji rad iz Prevoznih sredstava

Embed Size (px)

Citation preview

Godinji rad iz Prevoznih sredstavaStudenti: Nikoli Ana DS090178Rakovi Neboja DS090137Profesor:Sreko eeljAsistent:Ivan IvkoviSadraj:I Dimenzije vozila .............................................................................................3 1.Dimenzije tovarnog prostora......................................................................32.Gabaritne dimenzije vozila.........................................................................33.Poloaj osovina vozila.................................................................................34.Poloaj teita vozila..................................................................................3II Masa vozila i raspodela po osovinama...........................................................5 III Broj tokova i njihova raspodela po osovinama ............................................ 5 IV Proraun otpora pri kretanju i potrebna snaga za njihovo savlaivanje........ 6 1.Otpor kotrljanja..........................................................................................62.Otpor vazduha............................................................................................73.Suma stalnih otpora...................................................................................8V Potrebna snaga za savlaivanje stalnih otpora pri kretanju ........................... 9 1.Snaga za savlaivanje otporakotrljanja....................................................92.Snaga za savlaivanje otpora vazduha.....................................................10VI Proraun karakteristika motora.................................................................11 1.Odreivanje merodavne maksimalne snage motora.................................11VII Proraun prenosnog odnosa u glavnom prenosniku io ............................ 13 VIII Proraun prenosnih odnosa u menjau im..............................................13 1.Odreivanje prenosnih odnosa u ostalim stepenima prenosa...................14IX Proraun vuno-dinamikih karakteristika vozila ........................................ 15 1.Snaga motora u zavisnosti u pojedinim stepenima prenosa menjaa.......152.Viak snage u pojednim stepenima prenosa menjaa...............................153.Vuni dijagram i dijagram vika vune slie...............................................154.Dinamika karakteristika..........................................................................155.Sposobnost savlaivanja uspona u pojedinim stepenima prenosa menjaa...................................................................................................................156.Ubrzanje vozila u pojednim stepenima prenosa menjaa na horizontalnom putu............................................................................................................162Namena vozila je za prevoz lo ulja.Korisna nosivost vozila je 8.0 tona.I Dimenzije vozila1. Dimenzije tovarnog prostorairina tovarnog prostora je 2337 mm Duina tovarnog prostora je 5000 mmVisina tovarnog prostora je 2400 mm 2. Gabaritne dimenzije vozilairina vozila je 2500 mm Duina vozila je 7925 mmVisina vozila je 2980 mm 3. Poloaj osovina vozilaMeuosovinsko rastojanje l4800Prednji prepust lpp 1410Zadnji prepust lzp1715 4. Poloaj teita vozilapl= 0.55 - 0.75l lp = 0.64800 = 2880mm lz = l - lp rastojanje od zadnje osovine do teitalz = l - lp =4800-2880 = 1920mm3Slika 1 Bona skica vozilaSlika 2 Skica zadnje strane vozila4II Masa vozila i raspodela po osovinamag koeficijent iskorienja teinekgsG = =1.2 -1.85G za teretna vozila standardne nadgradnjesG sopstvena teina vozilakG korisna nosivostAM = 0pst u zZ l - G l = 0 Zpst = Gu= 84758.4statiko optereenje prednje osovineB = 0Zzst l - Gu lp = 0Zzst = Gu= 56505.6statiko optereenje zadnje osovineIII Broj tokova i njihova raspodela po osovinamaGpt = = 28252.8Gzt = = 42379.20Bzt = 3.00 vozilo na zadnjoj osovini mora imati 4 tokaGu = 1412645IV Proraun otpora pri kretanju i potrebna snaga za njihovo savlaivanjeStalni otpori su: otpor kotrljanja fR iotpor vazduha vRPromenljivi otpori su: otpor uspona uR i otpor ubrzanja aR1. Otpor kotrljanja

[ ]f uR= G f N otpor kotrljanja2066.48f = f + V10 koeficijent otpora kotrljanja0f = 0.016 - 0.023usvajamo 0f = 0.020Tabela 1: Zavisnost otpora kotrljanja od brzineV [m/s] 2,8 5,0 10,0 15 20 23f [-]0,2000510,200162 0,200648 0,201458 0,2025920,023428Rf[N]28259,9828275,68 28344,34 28458,76 28618,963309,52Pf[W]79127,93141378,42283443,39426881,44572379,1376119,0062. Otpor vazduha[ ]2vR = KAV N K redukovani koeficijent otpora vazduha 2 -4K = 0.60 - 0.70 Ns m1 ]A= 0,9 2,5 2,980= 6,71 mTabela 2: Zavisnost otpora vazduha od brzineV [m/s] 2,8 5 10 15 20 23Rv[N] 34,17 108,96 435,83 980,61 1743,30 2305,51Pv[W] 95,67 544,784358,2514709,0934866,0053026,833. Suma stalnih otporaSumu stalnih otpora predstavlja zbir otpora vazduha i otpora kotrljanjaf vR = R+ RTabela 3: Zavisnost ukupnih otpora od brzineV [m/s] 2,8 5 10 15 20 23Rf[N] 2832,46 2848,162916,823031,243191,443309,52Rv[N] 34,17 108,96 435,83 980,611743,302305,51Rf + Rv[N] 2866,63 2957,123352,644011,854934,745615,04Pf + Pv[W] 8026,55 14785,6133526,4460177,7498694,73129145,83V Potrebna snaga za savlaivanje stalnih otpora pri kretanju1. Snaga za savlaivanje otporakotrljanjaSnaga potrebna za savlaivanje otporakotrljanja predstavlja proizvod otpora kotrljanja i odgovarajue brzine.[ ]f fP= R VW Tabela 4: Zavisnost snage za savlaivanje otpora kotrljanja od brzineV [m/s] 2,8 5 10 15 20 23Rf[N] 2832,46 2848,162916,823031,243191,443309,52Pf W 7930,888 14240,829168,245468,663828,876118,962. Snaga za savlaivanje otpora vazduhaSnaga potrebna za savlaivanje otporakotrljanja predstavlja proizvod otpora vazduha i odgovarajue brzine.[ ]v vP = R VW Tabela 5: Zavisnost snage za savlaivanje otpora vazduha od brzineV [m/s] 2,8 5 10 15 20 23Rv[N] 34,17 108,96 435,83 980,61 1743,30 2305,51Pv[W] 95,67 544,78 4358,25 14709,0934866,0053026,83Pf W 7930,888 14240,8 29168,2 45468,6 63828,8 76118,96Pf + PvW 8026.558 14785.5833526.4560177.69 98694.8129145.79VI Proraun karakteristika motora Izraz Lajdermana:maxe e emax max max2 3e e ee e 1 2p p pn n nP= P C + C -n n n 1 _ _ 1 1 , , ]maxeP maksimalna snaga motora1 2C , C konstante koje imaju sledee vrednsti: 1 2C= 0.5 i C=1.5emaxpn broj obrtaja kolenastog vratila pri maksimalnoj snazi motoraemaxpon = 2200 - 2800min 1 1 ]emaxemaxpe epnn = VV1. Odreivanje merodavne maksimalne snage motoraPo1 = Pf(vmax)+ Pv(vmax) = 129 kWgde predstavljakoeficijent rotirajuih masa i moe biti u granicama = 2 - 3, u ovom sluaju je usvojeno da je = 2.5p predstavlja stepen korisnosti transmisije koji je za teretna vozilau granicama p = 0.85 - 0.92usvaja se p = 0.9Tabela 6: Proraun snage Pe i momenta Me na osnovu broja obrtaja kolenastog vratila neV[m/s] 5 10 15 20 23u (n) [ob./min]543 1087 1630 2174 2500x [-] 0,2174 0,4348 0,6522 0,8696 1,0000x [-] 0,0473 0,1890 0,4253 0,7561 1,0000C1 x [-] 0,1087 0,2174 0,3261 0,4348 0,5000C2 x [-] 0,0709 0,2836 0,6380 1,1342 1,5000(5) + (6)[-] 0,1796 0,5009 0,9641 1,5690 2,0000x [-] 0,0103 0,0822 0,2774 0,6575 1,0000(7) - (8) [-] 0,1693 0,4188 0,6867 0,9115 1,0000Pe[W] 33663,783260,5136534,2181228,5198828,5Me[Nm] 591,50 731,47 799,67 796,08 759,47emaxpn je broj obrtaja kolenastog vratila u minuti pri maksimalnoj snazi motora. Ovu veliinu je potrebno usvojiti u sledeim granicama:za dizel motore - (2200-2800) [o/min]za OTO motore - (4500-5500) [o/min]Usvaja se vrednost za dizel motor sa direktnim ubrizgavanjem emaxpon = 2500min 1 1 ]S obzirom da vai odnos

e e Pemaxe ePemax Pemax Pemaxn V n= n = Vn V V ovaj izraz se koristi za izraunavanje broja obrtaja pri razliitim brzinama vozila.mK koeficijent elastinosti po obrtnom momentu:nK koeficijent elastinosti po broju obrtaja:

VII Proraun prenosnog odnosa u glavnom prenosniku ioIzbor prenosnog odnosa glavnog prenosnika u znatnoj meri utie na vune osobine vozila. Stoga se odreivanju ovog prenosnog odnosa poklanja velika panja i respektuje se pre svega namena vozila.U sluaju da je prenosni odnos u najviem stepenu prenosa menjaa jednak 1:1, prenosni odnos u glavnom prenosniku odreen je izrazom:maxd V0maxr ni = 0.105VOd ovako odreenog prenosnog odnosa i0 moe se unekoliko odstupiti ako se eli postii vea dinaminost vozila. Odnosno, ukoliko bi prenosni odnos i0 bio neto vei od izraunatog imali bismo pri nekim manjim brzinama kretanja veu rezervu snage koja bi mogla da se koristi za poboljanje dinamikih parametara vozila kao to su poveanje maksimalnog ubrzanja, skraenje vremena i puta zaleta, savlaivanje veeg uspona, itd.Odreenoj brzini vozila odgovara za svaki prenosni odnos i0 odreeni broj obrtaja kolenastog vratila. Kako vei broj obrtaja kolenastog vratila na odreenom putu znai veu potronju goriva i intenzivnije habanje motorskih delova, to se o ovome mora voditi rauna prilikom izbora prenosnog odnosa i0.Imajui ovo u vidu, u okviru zadatka je neophodno proveriti da li izraunati prenosni odnos i0 zadovoljava sa aspekta ukupnog broja obrtaja kolenastog vratila po kilometru preenog puta:VIII Proraun prenosnih odnosa u menjau imVeliina prenosnog odnosa u prvom stepenu prenosa menjaa odreuje se s obzirom na savlaivanje maksimalnog uspona.Za savlaivanje maksimalnog uspona Umax neophodno je na obim pogonskih tokova dovesti odreenu obimnu silu Fo:

maxe p o IodM i iF=r Tangentna sila na obimu pogonskih tokova sa stanovita prianjanja odreena je izrazom:z zX= Z j gde je:Zz normalna reakcija tla na pogonskoj osovini koeficijent prianjanjaA1) M = 02) Z = 03) X = 0z u max pz u max pz fz u max fp1)Z l - G cos l = 02)Z- G cos + Z = 03)X- R - G sin - R = 0 1. Odreivanje prenosnih odnosa u ostalim stepenima prenosap-1I II IIIII III IV pii i i= = = ... = = qi i i iIX Proraun vuno-dinamikih karakteristika vozila1. Snaga motora u zavisnosti u pojedinim stepenima prenosa menjaa

io e pP= PUsvojena vrednost stepena korisnosti transmisije menja se u funkciji prenosnog odnosa u menjau. Najmanja vrednost p je u prvom stepenu prenosa i poveava se najvie za p =0.02 za svaki vii stepen prenosa.2. Viak snage u pojednim stepenima prenosa menjaa[ ]`o o f vP = P- P+ P3. Vuni dijagram i dijagram vika vune sliee 0 m p00d dM i iMF= =r r [ ]o o f v`F = F- R+ R4. Dinamika karakteristikao vuF- RD =G5. Sposobnost savlaivanja uspona u pojedinim stepenima prenosa menjaa[ ] [ ]iU = D- f 100 % 6. Ubrzanje vozila u pojednim stepenima prenosa menjaa na horizontalnom putu[ ]iidV g= a =D- fdt predstavlja koeficijent rotirajuih masa u pojedinim stepenima prenosa i odreuje se preko empirijskog izraza koji za transportna vozila i autobuse ima oblik:2i mi=1.04 + i gde je = 0.04Tabela 7: Koeficijent rotirajuih masa prema stepenima prenosaI II III IV Vi1.7750 1.3950 1.2115 1.1228 1,0800pIioiII0.900 7.41 4.29 1.7750V[m/s] 2.8 5 10 15 20 23ne[o/min]543,47831086,96 1630,43 2173,91 2717,39 2500,00Pe33663,7383260,54136534,21181228,53205087,29198828,45Me[Nm] 591,50 731,47 799,67 796,08 720,71 759,47VI [m/s] 0,97 1,94 2,92 3,89 4,86 4,78Po1 [W]30297,3674934,48122880,79163105,68184578,56178945,61Mo1 [Nm]18081,5422360,54 24445,19 24335,47 22031,39 21710,85Fo1 [N]31175,0738552,66 42146,88 41957,71 37985,16 37432,51Rf1 [N] 2826,14 2828,74 2833,06 2839,11 2846,89 2846,20Rv1 [N] 4,12 16,47 37,05 65,86 102,91 99,60R 1 [N] 2830,26 2845,20 2870,11 2904,97 2949,80 2945,80F`o1 [N]28344,8135707,46 39276,77 39052,73 35035,35 34486,71Pf1+Pv1 [W]2750,58 5530,20 8367,91 11292,75 14333,76 14082,35P`o1[W]27546,7869404,29114512,88151812,93170244,80164863,25D10,22 0,27 0,30 0,30 0,27 0,26U1 [%] 20,07 25,28 27,80 27,65 24,80 24,41a1 [m/s] 0,94 1,18 1,30 1,29 1,16 1,35pIIioiIIII0,905 7.41 2.98 1.3950V[m/s] 2.8 5 10 15 20 23ne[o/min]543,48 1086,96 1630,43 2173,91 2717,39 2500,00Pe33663,73 83260,54136534,21181228,53205087,29198828,45Me[Nm] 591,50 731,47 799,67 796,08 720,71 759,47VII [m/s] 1,46 2,93 4,39 5,85 7,32 6,88Po2 [W] 30465,68 75350,79123563,46164011,82185604,00179939,75Mo2 [Nm] 12072,53 14929,50 16321,36 16248,10 14709,73 15172,47Fo2 [N] 20815 25741 28140 28014 25362 26159Rf2 [N] 2827,24 2833,12 2842,93 2856,66 2874,31 2868,59Rv2 [N] 9,34 37,35 84,03 149,39 233,42 206,21R 2 [N] 2836,58 2870,47 2926,96 3006,04 3107,72 3074,80F`o2 [N] 17978,13 22870,05 25213,31 25007,93 22253,89 23084,64Pf2+Pv2 [W]4151,79 8402,79 12852,23 17599,32 22743,27 21150,26P`o2[W] 26313,89 66947,99110711,23146412,50162860,73158789,48D20,15 0,18 0,20 0,20 0,18 0,18U2 [%] 12,73 16,19 17,85 17,70 15,75 16,34a2 [m/s] 0,83 1,05 1,16 1,15 1,03 1,15pIIIioiIIIIII0,91 7.41 2,07 1.2115V[m/s] 2.8 5 10 15 20 23ne[o/min] 543,48 1086,96 1630,43 2173,91 2717,39 2500,00Pe33663,73 83260,54136534,21181228,53205087,29198828,45Me[Nm] 591,50 731,47 799,67 796,08 720,71 759,47VIII [m/s] 2,20 4,41 6,61 8,82 11,02 9,90Po3 [W] 30633,99 75767,09124246,13164917,96186629,43180933,89Mo3 [Nm] 8060,24 9967,70 10896,97 10848,07 9820,97 10602,85Fo3 [N] 13897 17186 18788 18704 16933 18281Rf3 [N] 2829,73 2843,07 2865,31 2896,45 2936,48 2914,95Rv3 [N] 21,18 84,71 190,60 338,84 529,44 426,94R 3 [N] 2850,91 2927,78 3055,91 3235,29 3465,93 3341,89F`o3 [N] 11046 14258 15732 15468 13467 14939Pf3+Pv3 [W]6284,44 12907,81 20209,05 28527,08 38200,84 33076,32P`o3[W] 24349,56 62859,28104037,08136390,88148428,59147857,57D30,10 0,12 0,13 0,13 0,12 0,13U3 [%] 7,82 10,09 11,14 10,95 9,53 10,58a3 [m/s] 0,62 0,79 0,88 0,86 0,75 0,86pIVioiIVIV0,915 7.41 1,44 1.1228V[m/s] 2.8 5 10 15 20 23ne[o/min] 543,48 1086,96 1630,43 2173,91 2717,39 2500,00Pe33663,73 83260,54 136534,21 181228,53 205087,29 198828,45Me[Nm] 591,50 731,47 799,67 796,08 720,71 759,47VVI [m/s] 3,32 6,64 9,96 13,28 16,60 14,24Po4 [W] 30802,31 76183,39 124928,80 165824,10 187654,87 181928,03Mo4 [Nm] 5381,27 6654,75 7275,16 7242,51 6556,79 7409,28Fo4 [N] 9278,05 11473,70 12543,38 12487,08 11304,80 12774,61Rf4 [N] 2835,37 2865,64 2916,08 2986,71 3077,51 3010,94Rv4 [N] 48,04 192,14 432,32 768,57 1200,90 883,93R4 [N] 2883,41 3057,78 3348,41 3755,28 4278,41 3894,86F`o4 [N] 6394,64 8415,92 9194,97 8731,80 7026,39 8879,75Pf4+Pv4 [W]9572,66 20303,14 33349,27 49868,86 71019,75 55468,18P`o4[W] 21229,66 55880,25 91579,53 115955,24 116635,12 126459,85D4 0,07 0,08 0,09 0,08 0,07 0,08U4 [%] 4,53 5,96 6,51 6,18 4,97 6,29a4 [m/s] 0,39 0,52 0,56 0,54 0,43 0,55pVioiVV0,92 7.41 1,00 1,0800V[m/s] 2.8 5 10 15 20 23ne[o/min] 543,48 1086,96 1630,43 2173,91 2717,39 2500,00Pe33663,73 83260,54136534,21181228,53205087,29198828,45Me[Nm] 591,50 731,47 799,67 796,08 720,71 759,47VV [m/s] 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 20,49Po5 [W] 30970,63 76599,69125611,47166730,25188680,31182922,17Mo5 [Nm] 3592,59 4442,78 4856,98 4835,18 4377,38 5177,45Fo5 [N] 6194,13 7659,97 8374,10 8336,51 7547,21 8926,64Rf5 [N] 2848,16 2916,82 3031,24 3191,44 3397,40 3209,66Rv5 [N] 108,96 435,83 980,61 1743,30 2723,91 1830,08R 5 [N] 2957,12 3352,64 4011,85 4934,74 6121,31 5039,74F`o5 [N] 3237,01 4307,33 4362,25 3401,78 1425,91 3886,90Pf5+Pv5 [W]14785,61 33526,44 60177,74 98694,73153032,64103272,89P`o5[W] 16185,03 43073,25 65433,73 68035,52 35647,67 79649,28D5 0,04 0,05 0,05 0,05 0,03 0,05U5 [%] 2,29 3,05 3,09 2,41 1,01 2,75a5 [m/s] 0,21 0,28 0,28 0,22 0,09 0,25