SILE KOJE DELUJU NA VOZILO

Mase i teine vozila mgG = Transportna v. ks mmm += Radna v. bse mmm +=

Normalne reakcije tla statike / dinamike

llGZG zppst == l

lGZG pzzst ==

lhG

llGZG czppst sincos ==

lhG

ll

GZG cpzzst sincos ==

Otpor kotrljanja

Jedan od najznaajnijih i uvek prisutnih otpora kretanja vozila.

MfMFfFd

MfM

d

FfF

d

fM

d

FfF

d

fM

d

fFfMfFf fZfZr

eZreZ

rM

reZ

rM

rM

RRR +=+=+=+=+= Najee se usvaja MF fff == d ( ) fZZR MFf += FZ - Normalna reakcija tla nepogonskog toka MZ - Normalna reakcija tla pogonskog toka Za sluaj kretanja vozila na usponu: cosmgZZ MF =+ coscos GfmgfRf ==

Za sluaj kretanja vozila na horizontalnom putu: GfmgfRf ==

Pored normalnih reakcija tla, za utvrivanje otpora kotrljanju potrebno je definisati i koeficijent otpora kotrljanju f . U sluaju najveih pojednostavljenja, moe se usvojiti konstantna vrednost koeficijenta otpora kotrljanju .constf = , koja zavisi iskljuivo od vrste kretaa i vrste tla. Ovakav prilaz je zadovoljavajui u orjentacionim analizama performansi vozila. Otuda i mnogo empirijskih podataka koji se navode za ovako tretiran koeficijent otpora kotrljanju. U tabeli 1 je dat pregled prosenih karakteristinih vrednosti koeficijenta otpora kotrljanja. Tabela 1

Za tanije analize potrebno je ii na preciznije odreivanje veliine koeficijenta otpora kotrljanju. Empirijski metod je uvek najbolji i najprecizniji prilaz, ali mogu se primeniti i empirijski izrazi, koji otpor kotrljanja detaljnije opisuju, uvaavajui vei broj uticajnih inilaca. Epirijski izrazi posebno uvaavaju uticaj brzine kretanja na otpor kotrljanja toka.

( )[ ]50006.010165.0 += Vf

26105.0 Vff o +=

Zavisnost koeficijenta otpora kotrljanju od brzine

Znaajan uticaj ima i unutranji pritisak u pneumatiku, kao i temperatura pneumatika. Osnovna orjentacija o karakteru ovih zavisnosti moe da se sagleda iz sledeih prikaza.

Otpor savlaivanja uspona

sinsin GmgRu ==

Druga komponenta cosG predstavlja normalnu reakciju tla koja utia na otpor kotrljanja

coscos fGfmgRf == Ukupan otpor puta: ( ) ( ) sincossincos +=+=+= fGGGfRRR uf

GR = sincos += f Koeficijent ukupnog otpora puta

Otpor vazduha

Otpor vazduha potie od vrtloenja tj. od razlike pritiska na prednjem i zadnjem delu vozila, i od trenja u graninom sloju izmeu estica vazduha i povrine vozila. Na osnovu teorijskih analiza i rezultata ispitivanja otpor vazduha se definie izrazom

nrxu AVCR 2

=

xC - Koeficijent otpora vazduha A - eona povrina vozila - Gustina vazduha

rV - Relativna brzina vozila vr VVV = V - brzina kretanja vozila vV - brzina vetra u pravcu kretanja vozila n - Eksponent brzine ( 13301 = msV ) n=2

Poto koeficijent otpora vazduha i eona povrina vozila predstavljaju konstrukcijske karakteristike vozila, uobiajno je da se one sumarno posmatraju u obliku tzv. faktora aerodinaminosti KA .

2

xCK = 2ru KAVR =

Otpor ubrzanja Svaku promenu brzine pravolinijskog translatrnog kretanja (ubrzanje / usporenje) vozila prate otpori ovoj promeni u vidu inercijalnih sila i inercijalnih momenata.

Inercijalne sile potiu od ukupne mase vozila (translatorne mase).

dtdV

gG

dtdVmRa ==

Inercijalni momenti potiu od obrtnih masa motora i vozila.

dat

aa rFdtdJM ==

aJ - moment inercije tokova i pripadajuih obrtnih masa;

dtd t - ugaono ubrzanje.

aF - uslovna inerciona sila sa istim uticajem na kretanje vozila kao i aM

d

ta

d

aa rdt

dJr

MF 1== dtdV

rdtd

d

t 1= = dtdVrJF daa 21

Ukupni otpor ubrzanju vozila:

dtdVm

dtdVJ

rgGF a

da =

+= 21

- koeficijent uticaja rotirajuih delova

Tano odreivanje koeficijenta podrazumeva merenje ili izraunavanje momenta inercije svih obrtnih masa. Za praktinu primenu esto vrlo teko, a ponekad i nemogue (u sluaju razvoja pri projektovanju novog vozila). U ovakvim situacijama se procenjuje vrednost koeficijenta na osnovu odreenih empiijskih ili iskustvenih podataka. Ovakvih preporuka ima puno.

22

11 ++= mi 1 - koeficijent uticaja rotirajuih masa motora i spojnice, 2 - koeficijent uticaja rotirajuih masa pogonskog mosta (tokova),

mi - prenosni odnos u menjau za posmatrani stepen prenosa. Putnika vozila

Teretna vozila

1 0.020 0.060 0.012 0.045

2 0.025 0.045 0.038 0.055

Otpori priljunih vozila Pri vui prikljunog vozila, pojavljuje se sila otpora na poteznici (prikljunom ureaju)

potR koja predstavlja zbir otpora kretanja prikolice. Sledei izraz vai pod pretpostavkom da sila otpora na poteznici deluje u horizontanoj ravni.

''''vaufpot RRRRR +++=

'fR - otpor kotrljanja prikolice; 'uR - otpor uspona prikolice; 'aR - otpor ubrzanja prikolice; 'vR - otpor vazduha prikolice; potR - otpor na poteznici.

Otpori kretanju prikljunog vozila izraunavaju se na potpuno isti nain kao i kod vozila. Izuzetak je samo otpor vazduha `vR . Obino se `vR zanemaruje, a uticaj otpora vazduha prikolice se kompenzuje poveanjem otpora vazduha vunog vozila za 1530%. Imajui ovo u vidu, u sluaju kretanja vunog vozila konstantnom brzinom ( 0' =vR ), podrazumevajui horizontalni put ( 0' =uR ), sila otpora na poteznici e odgovarati otporu kotrljanja prikljunog vozila:

fGgfmRR fpot''' ===

'G - Ukupna teina prikolice

Za praktine proraune koeficijent otpora kotrljanju se obino empirijski usvaja, nezavisno od dimenzija pneumatika i pritiska vazduha u njemu. Proistie jedinstvena vredenost koeficijenta otpora kotrljanju:

ff =' Ukupni otpor kotrljanju vunog vozila: ( ) ( )''' GGfgmmgfRRRRR ffpotffuk +=+=+=+=

Struktura otpora kretanju vozila u karakteristinim uslovima korienja

Kategorizacija puteva sa osnovnim obelejima koji odredjuju otpore kretanju vozila

POGON MOTORNIH VOZILA

eee MP =

tdooto rFMP ==

e

op P

P= prM

tdrV = odo FrM = oo VFP =

Bilans sila

eee MP =

e

op P

P= prM

ooto VFMP ==

tdrV = doo rFM =

Bilans snage

Uslovi za kretanje motornog vozila

Bilans sila > RFo vauf RRRRR +++= Bilans snage > Ro PP = iR PP VRP ii = Kontakt kretaa i tla MZX <

Idealna brzinska karakteristika snage pogonskog agregata

Transportna vozila

Najbolje je ako se nominalna snaga moe u punom iznosu koristiti pri svim brzinama kretanja vozila.

ooto VFMP ==

Potencijalna karakteristika Transportna vozila

MMMMd

MM

d

oo RfZRr

eZr

MF +=+==

MMMoM RfZFX ==

Idealna brzinska karakteristika snage pogonskog agregata

Radna vozila

Veliina snage oP odreena je nominalnim otporom na poteznici. I u ovom sluaju je najbolje je ako se nominalna snaga moe koristiti pri svim radnim brzinama. Nain rada ovoih vozila namee potrebu da se veliina sila moe pri svakoj brzini regulisati od nule do maksimalnih vrednosti.

.constVt =

Potencijalna karakteristika Radna vozila

( ) totfMpoto VFVRRP =+= ( )== 1tpotspotpot VRVRP