6.1.7. Уравнение силового баланса пожарного автомобиля

При использовании метода силового баланса уравнение (6.1) запи­сывается в виде

(6.36)

и называется уравнением силового баланса.

Последовательность решения уравнения (6.36) методом силового баланса.

1. По уравнению (6.36) вычисляется суммарная сила тяги ведущих колес, которую необходимо реализовать для движения ПА на заданной передаче (заданном и) в известных дорожных условиях (α,f) со ско­ростью υ и ускорением j. Вычислять необходимую Р_к удобнее по фор­муле

(6.37)

где ψ = fcоsα + sinα — коэффициент сопротивления дороги.

Формула (6.37) получена после подстановки в правую часть урав­нения (6.36) правых частей формул (6.13), (6.15), (6.21), (6.24) и после­дующих преобразований.

2. По формуле (6.10) вычисляется максимальная сила тяги Рφ, ко­торую могут обеспечить ведущие колеса ПА по сцеплению с дорогой. Сила Рφ вычисляется с учетом перераспределения нагрузки между колесами ПА.

Двухосные и трехосные ПА при движении с подводом крутящего момента двигателя к ведущим колесам задних осей могут обеспечить по сцеплению с дорогой

(6.38)

Использование для создания силы тяги всех колес ПА позволяет уве­личить Рφ на 15...30 %. Максимальная сила тяги Рφ, полнопроводных ПА определяется по формуле

(6.39)

3. Проверяется выполнение неравенства (6.11). Если неравенство (6.11) не выполняется, то длительное (безостановочное) движение ПА на заданной передаче в известных дорожных условиях (α, f) со ско­ростью υ и ускрением j невозможно. В зависимости от решаемой задачи изменяется один из перечисленных параметров и расчеты повторя­ются.

4. По формуле (6.4) вычисляется суммарная сила тяги (обозначим ее Р_кд), которую может обеспечить двигатель на ведущих колесах ПА. Крутящий момент двигателя М_д определяется по внешней скоростной характеристике (рис.5.9) или по формуле (5.8) при частоте вращения коленчатого вала

(6.40)

здесь n_д в об/мин; υ в мс; r_D в м.

5. Необходимая для движения сила тяги (обозначим ее Р_кн), вы­численная по формуле (6.37), сравнивается с силой тяги Р_кд , которую может обеспечить двигатель.

Если Р_кн < Р_кд, то движение ПА возможно при неполном откры­тии дроссельной заслонки (карбюраторный двигатель) или при непол­ной подаче топлива (дизель).

Если Р_кн = Р_кд , то уравнение (6.36) решено и движение ПА воз­можно только при полном открытии дроссельной заслонки или полной подаче топлива, т. е. при использовании внешней скоростной харак­теристики двигателя.

Если Р_кн > Р_кд, то движение ПА при заданных условиях (и,α,f,υ,j) невозможно— двигатель не может обеспечить необходимую силу тяги на ведущих колесах. Один из параметров— и,α,f,υ или j изме­няется и расчеты повторяются с п. 1.

Методом силового баланса можно определить υ_max и υ_min. Для это­го при расчетах необходимо изменять и и υ при j = 0, α = 0. Для опре­деления а_max необходимо изменять υ и а при движении ПА на первой передаче и Р_в ≈ 0. Для определения t_υ метод силового баланса не при­меняют из-за большого объема расчетов.