Использование уравнения массы транспортного средства при проектировании | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 11 февраля, печатный экземпляр отправим 15 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Использование уравнения массы транспортного средства при проектировании / Д. А. Свечников, В. И. Малий, В. И. Протасов [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 13 (355). — С. 46-48. — URL: https://moluch.ru/archive/355/79404/ (дата обращения: 29.01.2023).



В статье предлагается методика использования уравнений массы автомобиля в абсолютной и относительной формах для определения его полной массы на начальном этапе проектирования.

Ключевые слова: массовая компоновка, проектирование автомобиля, уравнение массы.

Массовая компоновка — наиболее рациональное размещение масс автомобиля с точки зрения его функционирования и эксплуатации. Теоретической основой массовой компоновки автомобиля является его массовое уравнение, которое устанавливает зависимость между полной массой автомобиля и массами его составных частей.

Уравнение массы в абсолютной форме имеет вид

,(1)

где m 0 — полная масса машины (агрегата) с грузом, кг; m р -масса рамы (корпуса) с учетом несущих элементов(лонжеронов), поперечных связей, бамперов и буксирных устройств, рамных кронштейнов, кабин управления и оперения, кг; m ка масса колесных агрегатов с учетом массы шин, ободьев и ступиц с подшипниковыми узлами, системой центральной накачки и воздуха в шинах, кг; m а масса системы подрессоривания с учетом массы направляющих, упругих и гасящих элементов, а также системы регулирования и стабилизации корпуса, кг; m упр масса элементов управления машины с учетом рулевого управления с гидроусилителем руля, тормозной системы с колесными тормозами, воздушными ресиверами и т. п., кг; m Т масса топлива с учетом топливных баков и топливной аппаратуры, размещенной вне двигателя, кг; m оп масса опор вывешивания машины с учетом домкратов, опорных плит, поперечных балок и механизмов опор, кг; m доп масса дополнительного оборудования с учетом электрооборудования, ЗИП, лебедки и другой неучтенной массы, кг; m су масса силовой установки с учетом массы двигателя, обслуживающих его систем, охлаждающей жидкости и масла, кг; m тр масса трансмиссии с учетом колесных редукторов и приводов управления, кг; m п масса полезной нагрузки с учетом кузова или грузовой платформы, а также технологического оборудования и технических систем для обслуживания груза, кг.

Массовое уравнение в абсолютной форме широко используется в проверочных расчетах автомобиля.

Для удобства анализа и расчета характеристик массы на этапе проектирования запишем уравнение (1) в относительных параметрах, разделив левую и правую части уравнения на полную массу машины m 0 . Тогда

,(2)

где — относительные массы элементов правой части уравнения (1).

На основании анализа данных статистики и опыта проектирования автомобилей все элементы уравнения массы можно разделить на три основные группы.

К первой группе относятся элементы, масса которых не зависит или практически не зависит от принятой в расчет энерговооруженности машины, а определяется в основном уровнем проходимости, допустимыми перегрузками, используемыми материалами и качеством проектирования.

Ко второй группе относятся элементы, масса которых существенно зависит от энерговооруженности машины.

К третьей группе относятся элементы, составляющие полезную нагрузку машины, в том числе собственно груз и оборудование для его установки и обслуживания.

Первую группу элементов объединим суммой

. (3)

Вторую группу элементов выразим через удельные параметры:

; (4)

, (5)

где — удельные приведенные массы силовой установки и трансмиссии соответственно, кг/кВт; N уэ удельная эффективная (реализуемая на колесах) энерговооруженность машины, кВт/кг.

Разрешив уравнение (2) относительно полезной нагрузки с учетом уравнений (3), (4) и (5), получим

. (6)

При проектировании автомобиля или любого другого подвижного агрегата в исходных данных обязательно указываются полная масса полезной нагрузки или ее составляющих, а также габаритные размеры и положение центров масс.

Если абсолютная масса полезной нагрузки задана и имеются зависимости для определения составляющих уравнения (3) и удельных приведенных масс в уравнениях (4) и (5), то при любой желаемой или заданной энерговооруженности N уэ может быть найдена относительная масса полезной нагрузки по формуле (6), после чего определяется полная масса машины

, кг, (7)

а затем и все составляющие элементы конструкции

, кг. (8)

Накопленный статистический материал по характеристикам массы отдельных элементов конструкции, использование моделей этих элементов, а также некоторые зависимости между параметрами машин позволяют синтезировать аналитические выражения для расчета относительных масс элементов машин, пригодных для практического использования на этапе проектирования.

Литература:

  1. Антонов А. С., Кононович Ю. А. и др. Армейские автомобили. Теория. — М.: Военное издательство МО СССР, 1970, 526 с.
  2. Степанченко Э. П., Фалалеев П. П. Технологическое оборудование. — М.: МО СССР, 1986, 364 с.
  3. Свечников Д. А. Проектирование автомобилей и тракторов: Учебное пособие. — Серпухов: филиал ВА РВСН им. Петра Великого, 2017, 183 с.
Основные термины (генерируются автоматически): полезная нагрузка, масса, полная масса машины, абсолютная форма, группа элементов, массовая компоновка, массовое уравнение, полная масса, проектирование автомобиля, силовая установка.


Ключевые слова

массовая компоновка, проектирование автомобиля, уравнение массы

Похожие статьи

Формирование требований к двигателям силовых установок...

Масса топлива, силовая установка, математическая модель двигателя, самолет, массовый баланс, набор высоты, заданное расстояние, Относительная масса, комбинированная силовая установка, крейсерский полет. Система автоматического управления малоразмерным...

Методология моделирования функционирования многоэлементных...

m — масса машины; fсд — суммарный от грунта и ходовой части коэффициент сопротивления движению

В процессе взаимодействия машины с технологическим модулем в месте сцепления возникают реактивные силы равные по модулю и противоположные по направлению...

Анализ нагрузок, действующих на элементы конструкции ГТД

где M – масса пера лопатки; r – радиус центра масс лопатки; ω – угловая частота вращения ротора. Для экспертной оценки прочности пера лопатки

4 Нагрузки, действующие на турбину. Турбины ГТД это лопаточные машины, предназначенные для превращения кинетической и...

Формообразование конструкций наземных транспортных средств

Дизайн-проектирование автомобиля направлено на обеспечение качественных

Автомобиль должен обладать рядом полезных эксплуатационных свойств, которые влияют на общее

Эксплуатационные свойства (ЭС) для наземных транспортных средств (автомобиля)...

Влияние автоспорта на развитие автомобильной индустрии

Автоспорт ведет свое начало с самого появления автомобиля. Не прошло и десяти лет с появления первого серийного автомобиля

Однако, для внедрения технологии в массовое производство потребовалось почти двадцать лет — первая серийная двухсцепная трансмиссия...

Улучшение устойчивости транспортного средства с повышенным...

Во-вторых, необходимо учитывать допустимую полную массу транспортного средства для выдерживания нагрузки на шток 5, качество дорожного полотна для выдерживания нагрузок на упор 6 и т. д. Расположение на крыше транспортного средства данной системы поднимает...

Техническая возможность монтажа крано-манипуляторной...

При установке крано-манипуляторной установки следует учесть грузоподъемность передней оси, на которую в основном приходится масса манипулятора.

Проводится расчет реакций опор снаряженной, полной массы на две оси автомобиля: Нагрузка на заднюю ось ( снаряженная)...

Организация перевозок тяжеловесных грузов по автодорожным...

Сверхнормативная тяжеловесная нагрузка в зависимости от массы и размеров подразделяется на две категории. При движении по мостовым сооружениям параметры автотранспортного средства (например, полная масса), при которых оно относится к категории 1, зависят от...

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

Газотурбинная установка (двигатель) состоит из двух основных машин (рисунок 1)

2. Силовой турбины, которая служит для преобразования потенциальной энергии газов в кинетическую энергию, используемую для приведения в действие различных внешних машин.

Похожие статьи

Формирование требований к двигателям силовых установок...

Масса топлива, силовая установка, математическая модель двигателя, самолет, массовый баланс, набор высоты, заданное расстояние, Относительная масса, комбинированная силовая установка, крейсерский полет. Система автоматического управления малоразмерным...

Методология моделирования функционирования многоэлементных...

m — масса машины; fсд — суммарный от грунта и ходовой части коэффициент сопротивления движению

В процессе взаимодействия машины с технологическим модулем в месте сцепления возникают реактивные силы равные по модулю и противоположные по направлению...

Анализ нагрузок, действующих на элементы конструкции ГТД

где M – масса пера лопатки; r – радиус центра масс лопатки; ω – угловая частота вращения ротора. Для экспертной оценки прочности пера лопатки

4 Нагрузки, действующие на турбину. Турбины ГТД это лопаточные машины, предназначенные для превращения кинетической и...

Формообразование конструкций наземных транспортных средств

Дизайн-проектирование автомобиля направлено на обеспечение качественных

Автомобиль должен обладать рядом полезных эксплуатационных свойств, которые влияют на общее

Эксплуатационные свойства (ЭС) для наземных транспортных средств (автомобиля)...

Влияние автоспорта на развитие автомобильной индустрии

Автоспорт ведет свое начало с самого появления автомобиля. Не прошло и десяти лет с появления первого серийного автомобиля

Однако, для внедрения технологии в массовое производство потребовалось почти двадцать лет — первая серийная двухсцепная трансмиссия...

Улучшение устойчивости транспортного средства с повышенным...

Во-вторых, необходимо учитывать допустимую полную массу транспортного средства для выдерживания нагрузки на шток 5, качество дорожного полотна для выдерживания нагрузок на упор 6 и т. д. Расположение на крыше транспортного средства данной системы поднимает...

Техническая возможность монтажа крано-манипуляторной...

При установке крано-манипуляторной установки следует учесть грузоподъемность передней оси, на которую в основном приходится масса манипулятора.

Проводится расчет реакций опор снаряженной, полной массы на две оси автомобиля: Нагрузка на заднюю ось ( снаряженная)...

Организация перевозок тяжеловесных грузов по автодорожным...

Сверхнормативная тяжеловесная нагрузка в зависимости от массы и размеров подразделяется на две категории. При движении по мостовым сооружениям параметры автотранспортного средства (например, полная масса), при которых оно относится к категории 1, зависят от...

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

Газотурбинная установка (двигатель) состоит из двух основных машин (рисунок 1)

2. Силовой турбины, которая служит для преобразования потенциальной энергии газов в кинетическую энергию, используемую для приведения в действие различных внешних машин.

Задать вопрос