регистрация / вход

Расчет тяговой характеристики трактора

Регулярная характеристика дизеля для колесного трактора. Максимальная угловая скорость вала двигателя. Передаточные числа трансмиссии для диапазона рабочих скоростей. Максимальная крюковая сила на каждой передаче при максимальном крутящемся моменте.

NH =70 л. с., G=3400 кг., n= 1750 об/мин., g= 185 г/элс. ч.,

Размер шин - 12-38, Тип пути - стерня.

Начинаем с расчета и построения регулярной характеристики дизеля. Лист (миллиметровка) разбиваем осями координат на четыре квадрата. По оси ординат вниз откладываем значения номинального момента двигателя (Н М).

МН = (Н М)

где, NH - мощность двигателя номинальная, л. с.

nH - номинальная частота вращения двигателя. nH = 1750 об/мин.

МН == 281,004 (Н М)

Максимальный момент Мmax = KM * MH = 281 * 1.2 = 337.2 Н М

где, KM - коэффициент приспособленности

KM = 1,15….1,25 (Кутьков Г.М. стр.124)

Через точки МН и Мmax параллельно оси абцис проводим вспомогательные линии.

На оси обцис слева от точки 0 (в отрицательной области) откладываем значение WH , NE , GT , и в квадрате III строим регулярною характеристику двигателя. Для этого на ось абцис наносим значение номинальной угловой скорости коленчатого двигателя WH и опускаем перпендикуляр до пересечения со вспомогательной линией, проведенной через точку МН .

Рассчитываем максимальную угловую скорость вала двигателя

Wxx =WH = WH =1.14 WH

где, буксирование δ =0,13 (Кутьков Г.М. стр.492, приложение 3), при φк = 0,7 (Кутьков Г.М. стр.491, приложение 1).

Номинальная угловая скорость

WH = == 184.21 рад/с

где, 1рад = 57°, nH = 1750 об/мин - число оборотов коленчатого вала двигателя при номинальной мощности.

Wxx = 1.14 WH = 1.14 * 184.2 = 210 рад/с.

nxx =11.4nH = 1.14 * 1750 = 1995 об/мин.

Откладываем значение Wxx на оси абцис и соединяем эту точку с точкой WH на вспомогательной линии MH .

Степени снижения частоты вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте α = 0,75…0,65 (Андреев А.Ф. стр.105).

Находим значение угловой скорости вала двигателя при максимальном моменте

WM =

где, KW ===1.4

WM = = α* WH =0.7 * 184.2 =128,95 рад/с

nM =0.7 * 1750 = 1225 об/мин.

Мощность двигателя при Мmax

NЕ M === 43.24 л. с.

Зная удельный расход топлива g, находим часовой расход топлива в конкретных точках регуляторной характеристики (Кутьков Г.М., стр 130).

При номинальном режиме

GTH = 10-3 g * NH = 10-3 *185 * 70 = 12.95 кг/ч

На холостом ходу (Кутьков Г.М., стр 130).

GTX = (0.2÷0.3) GTH = 0.25 * 12.95 = 3.24 кг/ч.

При максимальной мощности

GTMax = (0.7÷0.8) GTH = 0.75 * 12.95 = 9.71 кг/ч.

Откладываем в III квадрате GTH , GTX , GTMax .

Рассчитываем передаточные числа трансмиссии для диапазона рабочих скоростей (Кутьков Г.М., стр 127). Для колесных тракторов теоретическая скорость 1-й передачи рабочего диапазона VTMin = VT 1 принимаем равной 8 - 10 км/ч. Наивысшую теоретическую скорость для 4-й передачи VTMax = VT 4 рабочего диапазона скоростей принимаем равной 15-17 км/ч. Радиус колеса 12-38 принимаем

RK == 0.79 м.

Принимаем для расчета теоретические скорости по передачам;

VT 1 = 9 км/ч = 2,5 м/с и VT 4 = 16 км/ч = 4,45 м/с.

Рассчитываем передаточные числа трансмиссии.

I1 = = = 58.21

I4 = = = 32.7

Передаточные числа в пределах рабочего диапазона разбиваем по передачам согласно закону геометрической прогрессии (Кутьков Г.М., стр 128), знаменатель которой

gi = = = = 0.83

где, Z= 4 - число передач.

Должно соблюдаться условие gi ,

где, KM = 1.15÷1.2 тогда gi = = 0,83, т. е условие соблюдено. Тогда:

I2 = I1 * gi = 58.2 * 0.83 = 48.31

I3 = I2 * gi = 48.3 * 0.83 = 40.1

Расчет и построение зависимостей касательной силы тяги PK = ƒ (MK ) выполняем следующим образом. В выражении PK подставляем значение номинального крутящего момента MH и передаточное число IТР на данной передаче.

PK =

У механической трансмиссии = 0,88÷0,93 (Кутьков Г.М. стр.112) т.к. трактор колесный = 1.

PK1 = = 18635 H.

PK2 = = 15467 H

PK3 = = 12837 H

PK4 = = 10469 H

В квадрате IVстроим лучевой график касательных сил тяги по передачам в зависимости от крутящего момента двигателя. Для этого влево от точки 0 по оси абцис в выбранном масштабе, одинаковом для всех сил PK , PKP и Pf , откладываем полученное расчетом значение силы Pf cучетом заданного агрофона (Кутьков Г.М. стр.491)

Pf = ƒK *G= 0.11* 34000 = 3740 H

и отмечаем точку 01 которая является началом точки отчета для силы PK , а точка 0 - для силы PKP .

Полученные ранее значения PK откладываем на линии MH иэту точку соединяем с точкой 01 , продолжив до пересечения с линией MMax .

В квадрате IIстроим график теоретической скорости движения трактора по передачам в зависимости от угловой скорости вала двигателя VT = ƒ (Wg)

Расчеты проводим при Wg= WH для каждой передачи.

VT 1 = = = 2.50 м/с.

VT 2 = = = 3,01 м/с.

VT 3 = = = 3,63 м/с.

VT 4 = = = 4,45 м/с.

Полученные значения VT откладываем на линии, проведенной из точки WH на регулярной характеристике перпендикулярно оси абцисс, и соединяем с началом координат. Начало отсчета для графиков VT выбираем на оси ординат так (точка 0”), чтобы графики теоретических скоростей находились в верхней части квадрата II. На каждой передачи находим значение крутящего момента двигателя соответствующее силе сопротивления качения Pf при движении трактора без тяговой нагрузки, т.е. при PKP = 0. Эти значения крутящего момента двигателя находятся в точках пересечения линий PK = ƒ (MK ) с осью MK .

Так для I-ой передачи это точка 1, а соответствующая этому моменту угловая скорость вала двигателя - точка 2. Поднимаясь по вертикали вверх от точки 2 до пересечения с лучом VT 1 = ƒ (Wg) I-ой передачи, найдем теоретическую скорость (точка 3) движения трактора без тяговой нагрузки на I-ой передачи. Эту скорость на всех передачах принято считать действительной скоростью движения трактора без тяговой нагрузки, т.е. допускают, что при PKP = 0 буксование колес также равно нулю (δ = 0).

Точку 3 и аналогичные точки на остальных передачах переносим на ось ординат (точка4). Они являются началом функциональных зависимостей действительной скорости трактора от тяговой нагрузки. VTP = ƒ (PKP ).

В приложении 3 (Кутьков Г.М. стр.492) берем данные по трактору колесной формулы 4 к 2 по стерне.

φКР =; PKP = φКР * GTP

При номинальном тяговом усилии для колесных тракторов формулы 4 к 2

φКРН = 0,37 ÷ 0,39 (Кутьков Г.М. стр 97)

Откладываем в квадрате Iзначения буксования δ в зависимости от значений PKP (по оси абцисс).

Рассчитаем VTP при номинальной нагрузке

VTP = VT * (1 - δ)

V1 = 2.5 (1-0.06) = 2.35 м/с

V2 = 3,01 (1-0.04) = 2.89 м/с

V3 = 3,63 (1-0.03) = 3,52 м/с

V4 = 4,45 (1-0.02) = 4,36 м/с

Для каждой передачи из точек пересечения PK с линией MH проводим вертикально вверх до пересечения с графиком δ и значение δ подставляем в формулу VTP .

Максимальная крюковая сила на каждой передаче

PKP =PK - Pf

PKP1 = 18635-3740 = 14895 H = 14.90 kH

PKP2 = 15467-3740 = 11727 H = 11.73 kH

PKP3 = 12837-3740 = 9097 H = 9.10 kH

PKP4 = 10469-3740 = 6729 H = 6.73 kH

Максимальная крюковая мощность на каждой передаче

NKP = PKP * VTP

NKP 1 = 14895 * 2.35 = 35003 Нм/с (Вт) = 35 кВт

NKP 2 = 11727 * 2.89 = 33909 Нм/с (Вт) = 33,91 кВт

NKP 3 = 9097 * 3,52 = 32024 Нм/с (Вт) = 32,02 кВт

NKP 4 = 6729 * 4,36 = 29345 Нм/с (Вт) = 29,35 кВт

На вертикальных линиях построенных ранее от MH откладываем значения NKP 1, NKP 2, NKP 3, NKP 4 и соединяем эти точки с точкой 0.

При максимальном крутящем моменте WM = 129 рад/с, тогда скорость трактора на каждой передаче

VM = (1 - δ)

VM 1 = (1 - 0.08) = 1.61 м/с

VM 2 = (1 - 0.05) = 2 м/с

VM 3 = (1 - 0.03) = 2,46 м/с

VM 4 = (1 - 0.03) = 3,02 м/с

От точек пересечения PK с горизонтальной линией MMax проводим вертикальные линии через IVи Iквадраты и откладываем на них значения VM .

Тогда крюковая сила при максимальном крутящем моменте

PM = PK Max - Pf

PK Max берем из графиков PK в IVквадрате

PM 1 = 22170 - 3740 = 18430 Н = 18,43 кН

PM 2 = 18560 - 3740 = 14820 Н = 14,82 кН

PM 3 = 15530 - 3740 = 11790 Н = 11,79 кН

PM 4 = 12770 - 3740 = 9030 Н = 9,03 кН

Крюковая мощность на каждой передаче при MMax

NM = PM * VM

NM 1 = 18430 * 1.61 = 29672 Нм/с (Вт) = 29,67 кВт

NM 2 = 14820 * 2 = 29684 Нм/с (Вт) = 29,68 кВт

NM 3 = 11790 * 2,46 = 29051 Нм/с (Вт) = 29,05 кВт

NM 4 = 9030 * 3,02 = 27284 Нм/с (Вт) = 27,28 кВт

Тяговой КПД определяем по формуле:

ηт = , где NНЭ = = 51,75 кВт, тогда ηт1 = = 0,68,

ηт2 = = 0,66,ηт3 = = 0,62, ηт4 = = 0,57

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий