Задачі, які розв’язуються з допомогою теоретичної тягової характеристики
Побудова теоретичної тягової характеристики трактора _________________________ на _____________________________________________________________________________ Технічна характеристика трактора __________________________________________________ Експлуатаційна маса, кг Потужність двигуна, кВт Оберти колінчастого вала двигуна, хв-1 Питома витрата палива, г/кВт∙год Колісна формула Розмір шин ведучих коліс Теоретичний радіус кочення ведучої зірочки Теоретична тягова характеристика складається з двох частин: верхньої (власне тягової характеристики) і нижньої допоміжної (регуляторної характеристики тракторного двигуна). Для побудови нижньої частини необхідно мати дані про параметри двигуна, які наведені в таблиці 6.2 [1]. Таблиця 1 – Параметри регуляторної характеристики тракторного двигуна Параметри Режими роботи Холостий хід Номінальний Проміжний При максимальному крутному моменті , хв-1 , кВт , кг/год , кН∙м , г/кВт∙год Для заповнення таблиці 1 необхідно використовувати такі співвідношення: , (1) де – номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна, хв-1. Для визначення годинної витрати палива використовуємо формули 6.16, 6.17 [1] і методичні вказівки: ; ; (2) , де – питома витрата палива на номінальному режимі, г/кВт∙год; – потужність двигуна на номінальному режимі, кВт. ; ; . Для визначення крутного моменту використовуємо формулу 6.18 [1]. , (3) де – потужність двигуна на різних режимах роботи, кВт; – оберти колінчастого вала двигуна на різних режимах роботи, хв-1. ; ; . Для вибору масштабу дотичної сили тяги , яку відраховуємо від точки , і позначення на осі точок, які відповідають і на різних передачах, визначаємо відповідні і для кожної передачі за формулами 6.19 [1]. , (4) де , – відповідно номінальний і максимальний крутний момент двигуна, кН∙м; – ККД трансмісії, [1 ст. 187], приймаємо = . , (5) де – ККД, що враховує втрати в трансмісії при холостому її прокручуванні, = 0,95...0,97, приймаємо = ; , – ККД, що враховує втрати в циліндричних і конічних передачах під навантаженням, = 0,985...0,990, приймаємо = , = 0,975...0,980, приймаємо = ; , – число пар циліндричних і конічних шестерень що передають крутний момент, = 3...5, приймаємо = , = 1. = – динамічний радіус кочення ведучого колеса, м. , (6) де d i b – відповідно посадочний діаметр і ширина профілю шини в дюймах. = – передаточне число трансмісії для кожної передачі. Передаточне число трансмісії для кожної передачі визначаємо за формулою 6.20 [1] або вибираємо найближче значення по технічній характеристиці. , (7) де – теоретичний радіус кочення ведучого колеса, м; – теоретична швидкість руху трактора, що відповідає на першій основній передачі, км/год. , (8) де – коефіцієнт експлуатаційного завантаження двигуна, = 0,85; G – експлуатаційна вага трактора, кН. , (9) де m – експлуатаційна маса трактора, кг; g – прискорення вільного падіння, м/с2. G = fc – коефіцієнт опору коченню по стерні, fc = 0,08...0,1 [1], приймаємо fc = . Рн – номінальне тягове зусилля, яке може розвинути трактор. , (10) де – коефіцієнт навантаження ведучих коліс, = 0,75...0,8 для тракторів типу 4К2, = 1 для тракторів типу 4К4 і гусеничних, приймаємо = ; – коефіцієнт використання зчіпної ваги, = 0,5...0,6 для колісних тракторів, = 0,6...0,65 для гусеничних тракторів, приймаємо = . Рн = , (10) де А – емпіричний коефіцієнт [1 ст. 37], який вибирається від типу тракторів, А = ; m – експлуатаційна маса трактора, т, m = т. Рн = VнІ = ––––––––––––––––––– = Значення швидкостей для інших передач знаходимо шляхом множення кожного значення швидкості на попередній передачі на 1,2 (знаменник геометричної прогресії), або вибираємо з технічної характеристики. VнІІ = 1,2 ∙ VнІ = VнІІІ = 1,2 ∙ VнІІ = VнІV = 1,2 ∙ VнІІІ = ітрІ = ––––––––––––– = ітрІІ = ––––––––––––– = ітрІІІ = ––––––––––––– = ітрІV = ––––––––––––– = РІкн = ––––––––––––––––– = РІкп = ––––––––––––––––– = РІкм = ––––––––––––––––– = Значення Рк для інших передач визначаємо аналогічно а дані заносимо до таблиці 2. Таблиця 2 – Значення Рк для різних передач Передачі І ІІ ІІІ ІV Ркн, кН Ркп, кН Ркм, кН Після розрахунків будуємо вісь Рк і позначаємо масштаб. На осі Рк позначаємо точки, які відповідають Мд, Мдм на різних передачах і через ці точки проводимо вертикалі, потім будуємо криві Ne, Gт, і nд в залежності від Рк використовуючи ці вертикалі і дані таблиці 1. Це і буде нижня частина теоретичної тягової характеристики трактора. Побудову верхньої частини теоретичної тягової характеристики починаємо з нанесення на вісь Рк точки О, що відповідає початку відрахунку у масштабі Рк тягового зусилля Рт. Відстань О'О відповідає в масштабі Рк опору коченню Рf. , (11) де f – коефіцієнт опору коченню на заданому фоні _________________________________ , f = , приймаємо f = . Рf = Для побудови залежності коефіцієнта буксування від тягового зусилля використовуємо формулу 6.38 [1]. , (12) де а і b – сталі коефіцієнти, а = , b = ; р – безрозмірний параметр Гінцбурга. , (13) де j – коефіцієнт зчеплення на заданому фоні _____________________________________ , j = , приймаємо j = . р = ––––––––––––––––– = d = р = ––––––––––––––––– = d = р = ––––––––––––––––– = d = р = ––––––––––––––––– = d = р = ––––––––––––––––– = d = р = ––––––––––––––––– = d = Для побудови залежності коефіцієнта буксування від тягового зусилля використовуємо емпіричні дані таблиці 1.3 [1] і формулу 1.1 [1]. ; (12) . (13) де j – коефіцієнт зчеплення на заданому фоні __________________________________ , j = , приймаємо j = . Р 0,4 0,6 0,65 0,7 0,8 0,9 1,0 d Рт, кН Рт = Рт = Рт = Рт = Рт = Рт = Розрахунки необхідні для побудови інших кривих верхньої частини теоретичної тягової характеристики виконуємо за формулами на сторінці 188 [1], а результати обчислень заносимо в таблицю _____ . Для прикладу проведемо розрахунок за вказаними формулами для _______________________________________________________________________________ Визначаємо робочу швидкість трактора за формулою 6.25 [1]. , (14) де nд – частота обертання колінчастого вала двигуна, хв-1; d – коефіцієнт буксування. Vр = ––––––––––––––––– = Визначаємо тягову потужність трактора за формулою 6.26 [1]. , (15) де Рт – тягове зусилля, кН. . Визначаємо питому витрату палива за формулою 6.27 [1]. , (16) де Gт – годинна витрата палива, кг/год. . Визначаємо тяговий ККД за формулою 6.28 [1]. , (17) де Ne – ефективна потужність двигуна, кВт. . Дані величини на інших передачах і для інших точок визначаємо аналогічно, а результати заносимо в таблицю _____. Таблиця ___ – Дані для побудови теоретичної тягової характеристики трактора __________________________________________________________________________ Передача Точка nд, хв-1 Gт, Ne, кВт Рк, кН Рт, кН Vт, Vр, Nт, кВт d, % ge, hт І ІІ ІІІ ІV
|
|
|
|
|
|
|
|
Задачі, які розв’язуються з допомогою теоретичної тягової характеристики
Задача 1. Визначити Рто і V0 по теоретичній тяговій характеристиці.
На теоретичній тяговій характеристиці крива hт знаходимо точку, що відповідає максимальному значенню ККД. Через цю точку проводимо вертикаль до перетину з віссю Рт і кривими швидкості, точка перетину з віссю вкаже на Рто = . При цьому проведена вертикаль перетинає кріві Nт ___________ передач. Оптимальною передачею буде та, яку вертикаль перетинає на висхідній гілці, що вказує на запас тягової потужності. Отже, оптимальною передачею буде _______.
Оптимальну швидкість знаходимо в точці перетину вертикалі з кривими на оптимальній передачі V0 = ___________.
Задача 2. Визначити коефіцієнти експлуатаційного завантаження двигуна при роботі трактора з оптимальним тяговим зусиллям Рто на різних передачах.
Через точку осі Рт, що відповідає Рто проводимо вертикаль до перетину з кривими Ne. У точках перетину вертикалі з кривими Ne визначаємо величину потужності, необхідної для роботи з оптимальним тяговим зусиллям на різних передачах.
Задача 3. Визначити потужності, які розвиває двигун при холостому ході на різних передачах.
Через початок координат тягової характеристики, точка О, проводимо вертикаль до перетину з кривою Ne. Точки перетину вертикалі з кривими Ne і вкажуть на потужність, яку розвиває двигун при холостому ході на різних передачах.
; ;
; .
2. Побудова універсальної динамічної характеристики автомобіля_____________
Технічна характеристика автомобіля
Власна маса, кг | |
Повна маса, кг | |
Вантажопідйомність, кг | |
Потужність двигуна, кВт | |
Оберти колінчастого вала двигуна, хв-1 | |
Максимальна швидкість руху, км/год | |
Розмір шин ведучих коліс | |
Передаточне відношення головної передачі | |
Тип двигуна |
Для побудови динамічної характеристики автомобіля необхідно мати швидкісну характеристику двигуна, яка наведена в таблиці 2.2 [1].
Таблиця ____ – Швидкісна характеристика двигуна
, % | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
, хв-1 | |||||
, % | |||||
, кВт | |||||
, кН∙м |
Значення крутного моменту, що розвиває двигун при відомих потужності і частоті обертання колінчастого вала двигуна знаходимо за формулою 2.9 [1].
, ( )
де – потужність двигуна, кВт;
– оберти колінчастого вала двигуна, хв-1.
Мд = 9,55 ––––––– =
Інші значення крутного моменту двигуна розраховуємо аналогічно а дані заносимо в таблицю _______.
Універсальну динамічну характеристику автомобіля будуємо у такій послідовності.
Для кожної пари значень Мд і nд швидкісної характеристики двигуна визначаємо відповідні значення динамічного фактора і швидкості руху автомобіля на кожній передачі за формулами 2.10 [1].
; ( )
де – ККД трансмісії, = 0,91...0,93, приймаємо = 0,92;
– теоретичний і динамічний радіуси кочення ведучого колеса, м;
, ( )
де d i b – відповідно посадочний діаметр і ширина профілю шини в дюймах.
Визначаємо швидкості руху автомобіля на попередніх передачах шляхом ділення значення максимальної швидкості руху на прямій передачі на 1,5 (знаменник геометричної прогресії).
VV = VII = VIII : 1,5 =
VIV = VV : 1,5 = VI = VII : 1,5 =
VIII = VIV : 1,5 =
Визначаємо значення передаточних чисел трансмісії по передачах за формулою 6.20 [1].
, ( )
де – номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна, хв-1.
ітрV = –––––––––––––––––––––– = ітрІІ = ––––––––––––––––––––––– =
ітрІV = –––––––––––––––––––––– = ітрІ = –––––––––––––––––––––––– =
ітрІІІ = –––––––––––––––––––––– =
, ( )
де Vм – максимальна швидкість руху автомобіля на прямій передачі, км/год;
nдн – номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна, хв-1;
і0 – передаточне число головної передачі.
––––––––––––––––––––––––– =
Визначаємо передаточні числа трансмісії
, ( )
де ік – передаточне число коробки передач (з технічної характеристики автомобіля) [1].
ітрV = ітрІІ =
ітрІV = ітрІ =
ітрІІІ =
Рw – аеродинамічний опір руху автомобіля.
, ( )
де К – коефіцієнт опору повітря, Н∙с2/м4, [1] К = ;
V – швидкість руху автомобіля, км/год;
F – лобова площа автомобіля, м2 [1], F = .
G – вага автомобіля у спорядженому стані, кг.
, ( )
де m – маса автомобіля у спорядженому стані, кН;
g – прискорення вільного падіння, м/с2.
G =
Проведемо приклад розрахунку по вищевказаних формулах для
nд = Мд =
Визначаємо швидкість руху автомобіля
V = ––––––––––––––––– =
Визначаємо аеродинамічний опір руху автомобіля
Рw = ––––––––––––––––– =
Визначаємо значення динамічного фактора
D = (––––––––––––––––––––––– – =
Для пар значень nд і Мд на різних передачах визначені величини розраховуємо аналогічно, а дані заносимо в таблицю ______.
Таблиця ____ – Дані для побудови динамічної характеристики автомобіля
Передача | nд, хв-1 | Мд, кН∙м | Vp, км/год | Рк, кН | Рw, кН | D |
І | ||||||
ІІ | ||||||
ІІІ | ||||||
ІV | ||||||
V | ||||||
Щоб динамічна характеристика набула універсальності виконуємо додаткову побудову, у верхній частині графіка проводимо вісь коефіцієнта навантаження автомобіля Г, для того, щоб можна було визначити Д при будь-якому навантаженні автомобіля.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 386; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!