Referat.me / Промышленность и производство / Расчет тяговой характеристики трактора

Название: Расчет тяговой характеристики трактора

Вид работы: контрольная работа

Рубрика: Промышленность и производство

Размер файла: 57.69 Kb

Скачать файл: referat.me-301044.docx

Краткое описание работы: 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.

Расчет тяговой характеристики трактора

N_H =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).

М_Н = (Н М)

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

n_H _- номинальная частота вращения двигателя. n_H = 1750 об/мин.

М_Н == 281,004 (Н М)

Максимальный момент М_max = K_M * M_H = 281 * 1.2 = 337.2 Н М

где, K_M _- коэффициент приспособленности

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

Через точки М_Н и М_max параллельно оси абцис проводим вспомогательные линии.

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

Рассчитываем максимальную угловую скорость вала двигателя

W_xx =W_H = W_H =1.14 W_H

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

Номинальная угловая скорость

W_H = == 184.21 рад/с

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

W_xx = 1.14 W_H = 1.14 * 184.2 = 210 рад/с.

n_xx =11.4n_H = 1.14 * 1750 = 1995 об/мин.

Откладываем значение W_xx на оси абцис и соединяем эту точку с точкой W_H на вспомогательной линии M_H .

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

W_M =

где, K_W ===1.4

W_M = = α* W_H =0.7 * 184.2 =128,95 рад/с

n_M =0.7 * 1750 = 1225 об/мин.

Мощность двигателя при М_max

N_Е _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

G_TH = 10^{-3 g} * N_H = 10^-3 *185 * 70 = 12.95 кг/ч

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

G_TX = (0.2÷0.3) G_TH = 0.25 * 12.95 = 3.24 кг/ч.

При максимальной мощности

G_TMax = (0.7÷0.8) G_TH = 0.75 * 12.95 = 9.71 кг/ч.

Откладываем в III квадрате G_TH , G_TX , G_TMax .

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

R_K == 0.79 м.

Принимаем для расчета теоретические скорости по передачам;

V_T ₁ = 9 км/ч = 2,5 м/с и V_T 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

g_i = = = = 0.83

где, Z= 4 - число передач.

Должно соблюдаться условие g_i ≥ ,

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

I₂ = I₁ * g_i = 58.2 * 0.83 = 48.31

I₃ = I₂ * g_i = 48.3 * 0.83 = 40.1

Расчет и построение зависимостей касательной силы тяги P_K = ƒ (M_K ) выполняем следующим образом. В выражении P_K подставляем значение номинального крутящего момента M_H и передаточное число I_ТР на данной передаче.

P_K =

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

P_K1 = = 18635 H.

P_K2 = = 15467 H

P_K3 = = 12837 H

P_K4 = = 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 P_K , P_KP и P_f , откладываем полученное расчетом значение силы P_f cучетом заданного агрофона (Кутьков Г.М. стр.491)

P_f = ƒ_K *G= 0.11* 34000 = 3740 H

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

Полученные ранее значения P_K откладываем на линии M_H иэту точку соединяем с точкой 0¹ , продолжив до пересечения с линией M_Max .

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

Расчеты проводим при Wg= W_H для каждой передачи.

V_T ₁ = = = 2.50 м/с.

V_T ₂ = = = 3,01 м/с.

V_T ₃ = = = 3,63 м/с.

V_T ₄ = = = 4,45 м/с.

Полученные значения V_T откладываем на линии, проведенной из точки W_H на регулярной характеристике перпендикулярно оси абцисс, и соединяем с началом координат. Начало отсчета для графиков V_T 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 P_f при движении трактора без тяговой нагрузки, т.е. при P_KP = 0. Эти значения крутящего момента двигателя находятся в точках пересечения линий P_K = ƒ (M_K ) с осью M_K .

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 V_T 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 P_KP = 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. V_TP = ƒ (P_KP ).

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

φ_КР =; P_KP = φ_КР * G_TP

При номинальном тяговом усилии для колесных тракторов формулы 4 к 2

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

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

Рассчитаем V_TP при номинальной нагрузке

V_TP = V_T * (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 P_K с линией M_H проводим вертикально вверх до пересечения с графиком δ и значение δ подставляем в формулу V_TP .

Максимальная крюковая сила на каждой передаче

P_KP =P_K - P_f

P_KP1 = 18635-3740 = 14895 H = 14.90 kH

P_KP2 = 15467-3740 = 11727 H = 11.73 kH

P_KP3 = 12837-3740 = 9097 H = 9.10 kH

P_KP4 = 10469-3740 = 6729 H = 6.73 kH

Максимальная крюковая мощность на каждой передаче

N_KP = P_KP * V_TP

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

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

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

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