Тяговий розрахунок трактора і автомобіля 2

ЗМІСТ

1. Тяговий розрахунок трактора

1.1 Визначення номінальної експлуатаційної маси трактора

1.2 Визначення номінальної потужності двигуна

1.3 Розрахунок показників двигуна з зовнішньої регуляторної характеристиці

1.4 Побудова зовнішньої регуляторної характеристики дизеля і її аналіз

1.5 Побудова кривої буксування

1.6 Визначення діапазону номінальних основних швидкостей трактора

1.7 Визначення теоретичних швидкостей трактора, дотичних сил тяги і тягових зусиль на гаку на всіх передачах основного ряду

1.8 Визначення радіуса провідних коліс

1.9 Визначення передавальних чисел трансмісії основного ряду

1.10 Розрахунок і побудова теоретичної тягової характеристики трактора

1.11 Аналіз тягової характеристики трактора

1.12 Розрахунок і побудова потенційної тягової характеристики трактора

1.13 Аналіз потенційної тягової характеристики трактора

2. Тяговий розрахунок автомобіля

2.1 Визначення маси автомобіля

2.2 Визначення потужності двигуна

2.3 Розрахунок і побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

2.4 Визначення радіуса провідних коліс

2.5 Визначення передавальних чисел трансмісії

2.6 Розрахунок динамічного фактора автомобіля

2.7 Побудова динамічної характеристики автомобіля

2.8 Аналіз динамічної характеристики автомобіля

Література

1. Тягові розрахунки ТРАКТОРА

У процесі виконання тягового розрахунку трактора визначаємо основні параметри: маса трактора, потужність двигуна, розрахункові швидкості руху та тягові показники на передачах основного ряду і показники паливної економічності трактора, які забезпечують йому необхідні тягові властивості в умовах експлуатації.

1.1. Визначення номінальної експлуатаційної маси трактора

Номінальну експлуатаційну масу трактора визначаємо з умови реалізації заданого тягового класу при допустимому буксуванні для гусеничних тракторів - 3 - 5%.

(1.1)

де Р _Н - номінальна тягове зусилля трактора, заданий класом тяги, Н;

g - прискорення вільного падіння, рівне 9.81 м / с ^2;

- Коефіцієнт навантаження ведучих коліс;

f - коефіцієнт опору коченню [1, Додаток А, с. 49];

- Допустима величина коефіцієнта використання зчіпний маси при допустимому буксуванні і номінальному навантаженні на гаку [1, Додаток А, с. 49].

Тоді

1.2 Визначення номінальної потужності двигуна

Номінальна потужність двигуна визначається з умови реалізації номінального тягового зусилля на гаку , При рівномірному русі на горизонтальній ділянці стерньового поля із заданою швидкістю руху на першій передачі основного ряду.

(1.2)

де V _Т1 - швидкість трактора, відповідна номінальному тяговому зусиллю, 7 км / год;

Z _Е - коефіцієнт експлуатаційного навантаження двигуна, що дорівнює 0,9;

- ККД трансмісії.

Механічний ККД визначається на першій передачі основного ряду по заданій кінематичної схемою прототипу трансмісії з урахуванням типу рушія, втрат, що виникають при передачі навантаження і втрат холостого ходу.

Для гусеничних тракторів ККД трансмісії визначається за формулою

(1.3)

де - ККД циліндричної та конічної пар шестерень;

- Число пар циліндричних і конічних шестерень трансмісії, що передають крутний момент, ;

Значення n _1, n ₂ визначимо за кінематичною схемою прототипу трансмісії на одній з передач основного ряду. При розгалуженні потужності на два потоки дві пари аналогічних шестерень вважають за одну пару.

- Коефіцієнт, що враховує втрати на неодружене прокручування трансмісії;

Значення коефіцієнтів приймаємо . Для колісних тракторів з двома ведучими колесами .

Підставляючи в формулу (1.2) відомі, розраховані і прийняті значення параметрів, визначаємо необхідну номінальну потужність двигуна.

1.3 Розрахунок значень показників двигуна з зовнішньої регуляторної характеристиці

1.3.1 Максимальна частота обертання коленвала на холостому ходу визначається як .

1.3.2 Частота обертання, відповідна максимуму крутного моменту двигуна, визначається як .

1.3.3 Поточні значення потужності на перевантажувальної гілки регуляторної характеристики визначаються за формулою

(1.4)

де - Номінальна ефективна потужність і частота обертання;

- Ефективна потужність і частота обертання в шуканої точці перевантажувальної галузі характеристики;

- Коефіцієнти для дизелів з ​​безпосереднім упорскуванням палива.

1.3.4 Крутний момент двигуна визначаємо за формулою

(1.5)

1.3.5 Поточне значення годинної витрати палива на перевантажувальної корректорная гілки регуляторної характеристики визначається за формулою

(1.6)

1.3.6 Питома витрата палива підраховується за формулою

(1.7),

1.3.7 На регуляторної галузі характеристики, при зменшенні навантаження двигуна, частота коленвала двигуна підвищується від номінальної до максимальної холостого ходу . При цьому потужність і крутний момент зменшуються до нуля при за лінійним законом. Часовий витрата палива при цьому зменшується також за лінійним законом від номінального значення до витрати на холостому ходу . Часовий витрата палива на холостому ходу визначається як , . За годинною витратою палива і потужності двигуна підраховується питома витрата палива на регуляторній галузі характеристики в шуканих точках за формулою (1.7).

Таблиця 1.1

Зовнішня регуляторна характеристика дизеля

1.4 Побудова зовнішньої регуляторної характеристики дизеля і її аналіз

Регуляторну характеристику будуємо в трьох видах:

1.4.1 У функції від частоти обертання колінчастого валу, яка використовується для аналізу роботи двигуна на режимах перевантаження (малюнок 1.);

1.4.2 У функції від ефективної потужності , Яка є основною і використовується для аналізу економічності двигуна на регуляторної галузі характеристики (рисунок 3.);

1.4.3 У функції від крутного моменту двигуна для зручності аналізу регуляторної гілки і тягових якостей трактори (малюнок 4.).

При аналізі регуляторної характеристики дизеля визначаємо і порівнюємо з прототипом за типажем:

а) Питома витрата палива на номінальному режимі і порівняти його з прототипом;

Номінальний питома витрата палива дорівнює 277 (г / кВт × год) що більше питомої витрати палива прототипу .

б) Коефіцієнт запасу крутного моменту двигуна:

;

.

К _з = 0,28 що більше прототипу К _з = 0,15.

в) Коефіцієнт пристосовності двигуна по моменту, що крутить:

;

.

що більше прототипу .

г) Коефіцієнт пристосовності двигуна по частоті обертання.

;

.

що менше прототипу .

1.5 Побудова кривої буксування

Для побудови кривої буксування колісних і гусеничних тракторів на стерні нормальної щільності і вологості можна використовувати середньостатистичні дані буксування в залежності від відносної величини сили на гаку, тобто від коефіцієнта використання зчіпний сили тяжіння трактора.

де С, d - коефіцієнти; S - показник ступеня;

С = 0.0333 d = 1.377 S = 2

- Коефіцієнт використання зчіпного ваги

де Р _КР - тягове зусилля на гаку, рівне 30000 Н.

Значення коефіцієнта буксування заносимо в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2

Вихідні дані для побудови кривої буксування

За даними табл. 1.2 будуємо криву буксування в залежності від сили тяги на гаку Р _КР (рис. 5).

1.6 Визначення діапазону номінальних основних швидкостей трактора

Діапазон номінальних основних швидкостей визначається в залежності від сили тяги на гаку Р _КР за формулою:

(1.10)

де - Тяговий діапазон трактора;

- Номінальна сила тяги на гаку, кН;

- Номінальне тягове зусилля для тракторів попереднього

класу, кН;

= 1,2 - коефіцієнт розширення тягової зони, перекриття суміжних тягових зон.

Структура ряду передавальних чисел трансмісії для основних робочих передач змінюється в геометричній прогресії і заснована на прагненні забезпечити зміну крутного моменту двигуна в однакових межах на всіх передачах.

При 6 щаблях коробки передач знаменник геометричної прогресії визначається за формулою

(1.11)

1.7 Визначення теоретичних швидкостей трактора, дотичних сил тяги і тягових зусиль на гаку на всіх передачах основного ряду

Теоретичні значення вказаних показників трактора визначаються за умови роботи двигуна на номінальному режимі:

а) теоретичні швидкості руху трактора на всіх передачах основного ряду: , , , , , .

б) дотичні сили тяги на всіх передачах основного ряду:

, , , , , .

в) тягові зусилля на гаку на всіх передачах основного ряду: , , , , , .

1.8 Визначення радіуса провідних коліс

Розрахунок радіуса провідних коліс гусеничного трактора визначається за формулою

(1.12)

1.9 Визначення передавальних чисел трансмісії основного ряду

Передаточне число трансмісії на першій передачі основного ряду визначається відповідно до заданої теоретичної швидкості трактора , За формулою

(1.13)

Передавальні числа трансмісії на інших передачах основного ряду визначаються через знаменник геометричної прогресії

, , , , .

1.10 Розрахунок і побудова теоретичної тягової характеристики трактора

Вихідними даними для розрахунку тягового трактора є поточні значення крутного моменту , Частоти обертання і годинної витрати палива при роботі дизеля із зовнішньої регуляторної характеристиці від режиму максимуму крутного моменту до холостого ходу (табл. 1.1).

Дотичну силу тяги на колесі визначаємо по крутний момент двигуна і передавальному числу трансмісії за формулою:

(1.13),

,

сила опору коченню:

(1.14),

тягове зусилля на гаку:

(1.15),

,

Поточні значення коефіцієнта буксування знімаємо з кривою буксування (рис. 5).

Поточні значення теоретичної швидкості по передачам підраховуємо по формулі:

(1.16),

Дійсна швидкість трактора визначаємо за формулою:

(1.17),

Потужність на гаку підраховуємо як

(1.18),

Питома крюковою витрата палива підраховуємо по формулі:

(1.19),

Тяговий ККД трактора визначаємо як

(1.20),

За наведеним алгоритмом виробляємо розрахунок показників трактора по всіх передачам основного ряду.

Таблиця 1.3

Показники двигуна із зовнішньої регуляторної характеристиці

Таблиця 1.4

Показники трактора по тяговій характеристиці на першій передачі,

Таблиця 1.5

Показники трактора на другій передачі,