Тяговый расчет трактора ДТ-75М (стр. 4 из 4)

Показатели двигателя при холостом ходе трактора рассчитываются по формулам:

- крутящий момент двигателя

М_хт = 10³P_fr_к/(i_тph_тph_ву); (59)

- частота вращения вала двигателя

n_хт = n_х- (n_х- n_н)М_хт/M_н; (60)

- часовой расход топлива

G_тхт = G_тх+ (G_тн- G_тх)М_хт/М_н. (61)

Расчеты произвести только для основных передач трактора. Результаты расчетов привести в табл. 5. Представить тяговую характеристику трактора в графическом виде - Рисунок 3а.

8. Лучевой график загрузки двигателя

Лучевой график загрузки двигателя показывает, как изменяется загрузка двигателя в зависимости от величины касательной силы тяги Р_к или тягового усилия Р_кр трактора и номера передачи – Рисунок 3б. При геометрическом ряде передач рациональный диапазон загрузки двигателя по крутящему моменту (на рисунке выделен жирной линией и точками) остается постоянным и не зависит от номера передачи:

М_мин £ М £ М_н

где М_мин - минимальный крутящий момент двигателя, такой, что при М<М_мин выгодней перейти на соседнюю (смежную) повышенную передачу.

Минимальный крутящий момент двигателя определяется по формуле:

М_мин = М_н/q,

где q - знаменателя геометрического ряда передач (20) или среднее значение знаменателя для скорректированных значений передаточных чисел трансмиссии (таблица 4):

q = (i_тр.1/i_тр.z)^1/(z-1).

При построения графика использовать приведенные в таблице 5 данные. График лучевой диаграммы загрузки двигателя следует строить, учитывая, что величина касательной силы тяги изменяется прямо пропорционально величина крутящего момента двигателя. При анализе лучевой диаграммы загрузки, двигателя следует определить: рациональную степень загрузки двигателя k по крутящему моменту М; рабочий диапазон силы тяги трактора Ркр, соответствие его диапазону, определенному в разделе 2.1, и потенциальной тяговой характеристике трактора (рисунок 2). Сделать соответствующие выводы.

Таблица 5. Регуляторная характеристика двигателя А-41 и тяговая характеристика трактора ДТ-75М

Исходные данные
G, кН	f		Pf, кН		hтр		rк, м		А		В		jm		hтр		Мн,Н∙м
96	0,05		6,72		0,88		0,355		0,75		47,6		0,67		0,97		536,5
Регуляторная характеристика двигателя А-41
Расч. т.		1		2		3		4		5*)		6		7		8		9
Кз		0		0,25		0,5		0,75		1		1,05		1,10		1,15		1,2
Mк, Нм		0		134,1		268,3		402,4		536,5		563,3		590,2		617,0		643,8
nе, об/м		1931,0		1893,0		1855,5		1818		1780		1660		1545		1430		1258
Ne, кВт		0		26,6		52,1		76,6		100		97,9		95,6		92,4		84,8
Gт, кг/ч		6,74		11,18		15,62		20,06		24,5		24,0		23,4		22,6		20,7
ge,г/кВтч		∞		420,3		299,8		261,9		245		245,2		247,4		250		265
Тяговая характеристика трактора ДТ-75МАгрофон - стерня зерновых, среднесуглинистый чернозем
Передача 1, iтр = 30,518, Мхт= 91,58 Нм; nхт= 1905 м-1; Gтхт= 9,77 кг/ч
Pк, кН		6,72		9,8		19,7		29,5		39,4		41,3		43,3		45,3		47,2
Pкр, кН		0		3,1		13,0		22,8		32,7		34,6		36,6		38,6		40,5
Gсц, кН		96
d, %		0,24		0,34		0,71		1,16		1,73		1,86		2,01		2,16		2,32
Vт,м/с		2,36		2,31		2,27		2,22		2,17		2,03		1,89		1,75		1,54
V, м/с		2,35		2,30		2,25		2.20		2,14		1,99		1,85		1,71		1,5
V, км/ч		8,47		8,30		8,1		7,9		7,7		7,2		6,7		6,2		5,4
Nкр, кВт		0		7,13		29,3		50,2		70,8		68,9		67,7		66,0		60,8
gкр,г/кВтч		∞		1568,0		533,1		399,6		350,0		348,3		345,6		342,4		340,5
hтяг		0		0,268		0,562		0,655		0,708		0,704		0,708		0,714		0,717
Передача 2, iтр = 26,147, Мхт= 106,9 Нм; nхт= 1900 м-1; Gтхт= 10,28 кг/ч
Pк, кН		6,72		8,43		16,87		25,30		33,73		35,42		37,10		38,79		40,48
Pкр, кН		0		1,71		10,15		18,58		27,01		28,70		30,39		32,07		33,76
Gсц, кН		96
d, %		0,24		0,29		0,60		0,95		1,38		1,48		1,58		1,69		1,80
Vт,м/с		2,76		2,70		2,65		2,59		2,54		2,37		2,20		2,04		1,79
V, м/с		2,75		2,69		2,63		2,57		2,50		2,33		2,17		2,00		1,76
V, км/ч		9,89		9,69		9,47		9,24		9,01		8,39		7,81		7,22		6,34
Nкр, кВт		0		4,60		26,70		47,75		67,53		66,87		65,95		64,14		59,42
gкр,г/кВтч		∞		2430,4		585,0		420,1		362,8		358,9		354,8		352,4		348,4
hтяг		0		0,173		0,512		0,623		0,675		0,683		0,690		0,694		0,701

Пояснения: ^*) столбцы: 1 – холостой ход двигателя и трактора; 2 – номинальный режим; 3 – режим максимальных крутящего момента двигателя и тягового усилия трактора

9. Анализ технико-экономических показателей трактора

Анализ тяговой характеристики трактора должен содержать данные о диапазонах изменения основных показателей работы: - тягового усилия; - скорости движения; - расхода топлива; - потерь на буксование; - тягового к.п.д.

9.1 Анализ потенциальной тяговой характеристики

Анализируя потенциальную тяговую характеристику трактора мы видим, что рабочие передачи попадают в диапазон тягового усилия на крюке: P_кр=15,75…30 кН. При минимальном значении тягового усилия на крюке остальные составляющие характеристики будут иметь следующие значения:

-рабочая скорость движения: V=2,85 м/с=10,25км/ч;

-удельный тяговый расход топлива: g_кр=436,9г/кВтч;

-коэффициент буксования: d=0,84 %;

-мощность развиваемая трактором на крюке (тяговая мощность): N_кр=45,91 кВт

При номинальном значении тягового усилия:

-рабочая скорость движения: V=2,78 м/с=10,00 км/ч;

-удельный тяговый расход топлива: g_кр=371,6 г/кВтч;

-коэффициент буксования: d=1,20 %;

-мощность развиваемая трактором на крюке (тяговая мощность): N_кр=65,94 кВт.

9.2 Анализ тяговой характеристики

Анализ тяговой характеристики трактора показывает:

1) Номинальное тяговое усилие на первой рабочей передаче: P_н1=32,7 кН, номинальное тяговое усилие трактора прототипа: P_н=30 кН, в результате мы получаем запас по тяговому усилию на крюке: P_н=2,7 кН.

2) Номинальное тяговое усилие на четвертой рабочей передаче:

P_н4=19,4 кН.

Тяговые усилие на рабочих передачах попадают в диапазон от 15,75 кН до 30 кН.

3) Значение коэффициента буксования при номинальных тяговых усилиях на рабочих передачах имеет следующие значения:

- на первой передаче: d₁=1,73 %;

- на второй передаче: d₂=1,38 %;

- на третьей передаче: d₃=1,20 %;

- на четвертой передаче: d₄=0,99 %.

В результате получается, что коэффициент буксования лежит в пределах от 1,73 % до 0,99 %. Максимальный коэффициент буксования на первой передачи: d₁=2,32%.

4) Рабочая скорость движения на первой передачи: V_р1 =5,4…8,47 км/ч, на четвертой передаче: V_р4 =8,25…12,78 км/ч, получаем диапазон изменения скоростей на рабочих передачах от 5,4 км/ч до 12,78 км/ч.

5) Удельный тяговый расход топлива при номинальном значении тягового усилия на крюке увеличивается с увеличением номера включенной передачи: g_кр1=350,0 г/кВтч, g_кр1=389,4 г/кВтч.

Тяговая мощность, в отличии от удельного тягового расхода топлива, уменьшается с увеличение номера включенной передачи: N_кр1=70,8 кВт, N_кр4=62,92 кВт.

Список литературы

1. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. - М.: Колос. 1972. - 384 с.

2. Скотников В.А. и др. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат. 1986. - 383 с.

3. Тракторы. Теория. Под общ. ред. Гуськова В.В.. - М.: Машиностроение, 1988. - 376 с.

4. Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. - М.: Машиностроение, 1976. – 456 с.

5. Долматовский Ю.А. и др. Тракторы и автомобили: Краткий справочник. - М.: Колос, 1966. - с.

6. Тяговые характеристики сельскохозяйственных тракторов: Альбом-справочник. - М.: Россельхозиздат. 1979. - 240 с.

7. Барсуков А.Ф., Еленев А.В. Справочник по сельскохозяйственной технике. - М.: Колос, 1981. - 463 с.

8. Ходовые системы тракторов: Справочник. - М.: Агропромиздат, 1986. - 271 с.

9. Регулировки тракторов: Справочник под общ. ред. проф. Н.С. Горбунова. - Л.: Колос, 1979.