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∙с24, [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!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!