Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Читинський державний університет
(ЧітГУ)
Кафедра Будівельних та дорожніх машин
Курсова робота
Чита 2006
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Читинський державний університет
(ЧітГУ)
Кафедра Будівельних та дорожніх машин
Пояснювальна записка
до курсової роботи
Виконав: студент групи СДМ-03
Нижегородцев А.Г.
Перевірив: науковий керівник
Чебунін А.Ф.
Чита 2006
Реферат
Пз. - 25стр., Илл. - 2, табл. - 4, бібл. - 2.
Пристрій ходове, рушій гусеничний, маса експлуатаційна, радіус динамічний, коефіцієнт опору пересуванню тягача, ККД трансмісії, коефіцієнт завантаження провідних коліс.
Метою курсової роботи є придбання необхідних навичок у виконанні тягового розрахунку тягачів будівельних і дорожніх машин та аналізу отриманих основних параметрів. При виконанні курсової роботи використовувалася методична література. В результаті виконання курсової роботи були визначені тягово-зчіпні властивості, швидкісні і економічні якості тракторного тягача, що забезпечують задані тягово-динамічні характеристики.
Зміст
Введення
Тяговий розрахунок
Визначення маси тягача, номінальної потужності та
моменту двигуна
Визначення динамічного радіуса колеса
Визначення передавальних чисел трансмісії
Побудова регуляторної характеристики двигуна
Побудова тягової характеристики
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Двигуни внутрішнього згоряння - найбільш поширений тип теплових двигунів. На їх частку доводиться більше 80% усієї вироблюваної у світі енергії. Завдяки компактності, високої економічності, надійності, довговічності вони використовуються у всіх галузях народного господарства і є єдиним джерелом енергії на будівельних і дорожніх машинах, на яких застосовуються в основному дизелі автотракторного типу.
Для будівельних і дорожніх машин потрібні двигуни потужністю 2.9 - 730 кВт. Вони тривалий час експлуатуються на режимах, близьких до номінального, при значному і безперервній зміні зовнішнього навантаження, підвищеної запиленості повітря, нерідко безгаражном зберіганні машин і в істотно різних кліматичних умовах.
Тяговий розрахунок. Визначення маси тягача, номінальної потужності і моменту двигуна
При визначенні маси тягача слід розрізняти конструктивну (суху) і експлуатаційну (повну) масу.
Під конструктивної мається на увазі маса тягача в незаправленого стані, без водія, інструментів, додаткового обладнання.
У експлуатаційну масу входить маса паливо-мастильних матеріалів, охолоджуючої рідини, інструменту, а також маса водія.
Значення експлуатаційної маси
де
Обчислення значення експлуатаційної маси необхідно зіставити з масою тягачів відповідного класу тяги
де
У результаті отримане значення маси округляється до цілої сотні кілограмів
Масу робочого обладнання, що агрегатується з тягачем, обчислюють у залежності від експлуатаційної маси. У разі бульдозерного обладнання на гусеничному тягачі
Номінальна потужність двигуна визначається з умови отримання номінального тягового зусилля при русі із заданою швидкістю
де
Коефіцієнт обліку буксування для попередніх розрахунків приймають для гусеничних тягачів
де
Для з'ясування значення ККД трансмісії необхідно знати тип трансмісії (механічна, гідродинамічна, гідромеханічна). Для механічної трансмісії
де
де
ККД рушія для гусеничного тягача приймається
Обчислення значення потужності за формулою (4) округляється до цілого числа
З технічної характеристики вітчизняних двигунів вибираємо двигун ЯМЗ-240 з наступними технічними даними:
Частота обертання колінчастого вала двигуна, відповідна номінальної потужності, у сучасних дизелів змінюється в межах 1600-2500об/мін при тенденції до зростання. Із зазначеного діапазону призначається частота обертання колінчастого вала і визначається номінальний момент за формулою
де
Визначення динамічного радіусу коліс
Динамічним радіусом називають відстань від осі рухомого колеса до горизонтальної складової рівнодіючої реакцій грунту. Для гусеничного рушія динамічний радіус визначається за формулою
де
Визначення передавальних чисел трансмісії
Загальне передавальне число трансмісії на першій передачі визначається за заданим номінальному тяговому зусиллю
Передаточне зусилля трансмісії на вищій (транспортної) передачі визначається з умови забезпечення руху тягача з максимальною швидкістю
Для гусеничних рушіїв з пружною підвіскою рекомендується вибирати максимальну швидкість в діапазоні 4-5.5м / с.
Передавальні числа проміжних передач визначаються за законом геометричної прогресії
де
Для транспортних передач знаменник геометричної прогресії визначається за формулою
де
Побудова регуляторної характеристики двигуна
Регуляторної називають швидкісну характеристику дизеля при наявності всережимного регулятора. Регуляторну характеристику зазвичай називають експериментальним шляхом, знімаючи з дизеля на гальмівному стенді. Однак її можна побудувати і аналітично.
Гілка характеристики в інтервалі частот обертання колінчастого вала від
де
Частота обертання
Ступінь нерівномірності регулятора рекомендується вибирати в інтервалі
Потужність двигуна в інтервалі від
Часовий витрата палива при роботі двигуна з регулятором можна наближено виразити нелінійною функцією потужності
де
Часовий витрата палива при номінальній потужності визначається за такою залежністю
де
Регуляторну гілка характеристики питомої ефективної витрати палива можна побудувати, обчисливши значення за формулою
Безрегуляторние галузі характеристики можна побудувати, використовуючи наступні залежності
де
Побудова тягової характеристики
Тягова характеристика тягача представляє собою графічне вираження реальних вихідних тягових параметрів тягача, визначених результатами спільної роботи колісного і гусеничного рушія, трансмісії і двигуна.
Тягову характеристику будують стосовно до усталених режимів роботи тягача і при русі його по горизонтальному ділянці. Тягову характеристику можна побудувати шляхом використання даних випробувань тягача і розрахунковим шляхом. У першому випадку її називають експериментальної, у другому - теоретичної тягової характеристикою.
Більш зручно будувати тягову характеристику в чотирьох квадрантах координатної площини. Для цього на аркуші міліметрового паперу формату А3 наносять систему координат, передбачивши перший квадрант дещо більше інших. У третьому квадранті розміщують регуляторну характеристику двигуна, побудовану у функції від крутного моменту двигуна. У четвертому квадранті по горизонталі наносять шкалу сили тяги на гаку і з полюса, зміщеного вліво від початку координат на величину
відкладаючи на шкалі значення сил тяги на гаку
У другому квадранті по вертикалі наносять шкалу швидкості і будують променеву діаграму теоретичних швидкостей
У першому квадранті по вертикалі наносять шкалу буксування і будують криву буксування, використовуючи наближені залежності. Для гусеничних тягачів
Потім у першому квадранті будують криві дійсних швидкостей, використовуючи для розрахунків відповідні значення
Далі будують в першому квадранті криві тягової потужності для всіх передач
Показники, отримані при розрахунку курсової роботи
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 1
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 2
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 3
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 4
Висновок
На сьогоднішній день розвиток двигунів дорожніх машин направлено на забезпечення зростання продуктивності машини, на якій цей двигун встановлений; скорочення енерговитрат на їх виконання; зменшення витрат праці на виготовлення, технічне обслуговування та ремонт двигуна, зниження витрати металу, експлуатаційних матеріалів; полегшення умов праці персоналу і управління двигуном; поліпшення екологічних характеристик. Досягнення більш досконалих показників можливо на основі застосування прогресивних конструктивних схем, робочих процесів, конструкцій систем вузлів і деталей.
Список літератури
1. Двигуни внутрішнього згорання і базові тягачі: Метод. указ. - Чита: ЧітГТУ, 1998. - 31с.
2. Двигуни внутрішнього згоряння: Учеб. для вузів за спец. «Будівельні та дорожні машини і обладнання» / Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканін В.М. та ін; Під ред. В.Н. Луканіна. - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Вищ. шк., 1985. - 311 с., Іл.
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Читинський державний університет
(ЧітГУ)
Кафедра Будівельних та дорожніх машин
Курсова робота
Чита 2006
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Читинський державний університет
(ЧітГУ)
Кафедра Будівельних та дорожніх машин
Пояснювальна записка
до курсової роботи
Виконав: студент групи СДМ-03
Нижегородцев А.Г.
Перевірив: науковий керівник
Чебунін А.Ф.
Чита 2006
Реферат
Пз. - 25стр., Илл. - 2, табл. - 4, бібл. - 2.
Пристрій ходове, рушій гусеничний, маса експлуатаційна, радіус динамічний, коефіцієнт опору пересуванню тягача, ККД трансмісії, коефіцієнт завантаження провідних коліс.
Метою курсової роботи є придбання необхідних навичок у виконанні тягового розрахунку тягачів будівельних і дорожніх машин та аналізу отриманих основних параметрів. При виконанні курсової роботи використовувалася методична література. В результаті виконання курсової роботи були визначені тягово-зчіпні властивості, швидкісні і економічні якості тракторного тягача, що забезпечують задані тягово-динамічні характеристики.
Зміст
Введення
Тяговий розрахунок
Визначення маси тягача, номінальної потужності та
моменту двигуна
Визначення динамічного радіуса колеса
Визначення передавальних чисел трансмісії
Побудова регуляторної характеристики двигуна
Побудова тягової характеристики
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Двигуни внутрішнього згоряння - найбільш поширений тип теплових двигунів. На їх частку доводиться більше 80% усієї вироблюваної у світі енергії. Завдяки компактності, високої економічності, надійності, довговічності вони використовуються у всіх галузях народного господарства і є єдиним джерелом енергії на будівельних і дорожніх машинах, на яких застосовуються в основному дизелі автотракторного типу.
Для будівельних і дорожніх машин потрібні двигуни потужністю 2.9 - 730 кВт. Вони тривалий час експлуатуються на режимах, близьких до номінального, при значному і безперервній зміні зовнішнього навантаження, підвищеної запиленості повітря, нерідко безгаражном зберіганні машин і в істотно різних кліматичних умовах.
Тяговий розрахунок. Визначення маси тягача, номінальної потужності і моменту двигуна
При визначенні маси тягача слід розрізняти конструктивну (суху) і експлуатаційну (повну) масу.
Під конструктивної мається на увазі маса тягача в незаправленого стані, без водія, інструментів, додаткового обладнання.
У експлуатаційну масу входить маса паливо-мастильних матеріалів, охолоджуючої рідини, інструменту, а також маса водія.
Значення експлуатаційної маси
де
Обчислення значення експлуатаційної маси необхідно зіставити з масою тягачів відповідного класу тяги
де
У результаті отримане значення маси округляється до цілої сотні кілограмів
Масу робочого обладнання, що агрегатується з тягачем, обчислюють у залежності від експлуатаційної маси. У разі бульдозерного обладнання на гусеничному тягачі
Номінальна потужність двигуна визначається з умови отримання номінального тягового зусилля при русі із заданою швидкістю
де
Коефіцієнт обліку буксування для попередніх розрахунків приймають для гусеничних тягачів
де
Для з'ясування значення ККД трансмісії необхідно знати тип трансмісії (механічна, гідродинамічна, гідромеханічна). Для механічної трансмісії
де
де
ККД рушія для гусеничного тягача приймається
Обчислення значення потужності за формулою (4) округляється до цілого числа
З технічної характеристики вітчизняних двигунів вибираємо двигун ЯМЗ-240 з наступними технічними даними:
| Марка двигуна | Номінальна Потужність, кВт | Частота обертання колінчатого валу, об / хв | Ступінь стиснення |
| ЯМЗ-240 | 264.8 | 2100 | 16.5 |
| Робочий обсяг циліндрів, дм 3 | Максимальний крутний момент, Н × м | Число циліндрів | Питома витрата палива, г / кВт × год |
| 22.29 | 1834 | 12 | 238 |
де
Визначення динамічного радіусу коліс
Динамічним радіусом називають відстань від осі рухомого колеса до горизонтальної складової рівнодіючої реакцій грунту. Для гусеничного рушія динамічний радіус визначається за формулою
де
Визначення передавальних чисел трансмісії
Загальне передавальне число трансмісії на першій передачі визначається за заданим номінальному тяговому зусиллю
Передаточне зусилля трансмісії на вищій (транспортної) передачі визначається з умови забезпечення руху тягача з максимальною швидкістю
Для гусеничних рушіїв з пружною підвіскою рекомендується вибирати максимальну швидкість в діапазоні 4-5.5м / с.
Передавальні числа проміжних передач визначаються за законом геометричної прогресії
де
Для транспортних передач знаменник геометричної прогресії визначається за формулою
де
Побудова регуляторної характеристики двигуна
Регуляторної називають швидкісну характеристику дизеля при наявності всережимного регулятора. Регуляторну характеристику зазвичай називають експериментальним шляхом, знімаючи з дизеля на гальмівному стенді. Однак її можна побудувати і аналітично.
Гілка характеристики в інтервалі частот обертання колінчастого вала від
де
Частота обертання
Ступінь нерівномірності регулятора рекомендується вибирати в інтервалі
Потужність двигуна в інтервалі від
Часовий витрата палива при роботі двигуна з регулятором можна наближено виразити нелінійною функцією потужності
де
Часовий витрата палива при номінальній потужності визначається за такою залежністю
де
Регуляторну гілка характеристики питомої ефективної витрати палива можна побудувати, обчисливши значення за формулою
Безрегуляторние галузі характеристики можна побудувати, використовуючи наступні залежності
де
Побудова тягової характеристики
Тягова характеристика тягача представляє собою графічне вираження реальних вихідних тягових параметрів тягача, визначених результатами спільної роботи колісного і гусеничного рушія, трансмісії і двигуна.
Тягову характеристику будують стосовно до усталених режимів роботи тягача і при русі його по горизонтальному ділянці. Тягову характеристику можна побудувати шляхом використання даних випробувань тягача і розрахунковим шляхом. У першому випадку її називають експериментальної, у другому - теоретичної тягової характеристикою.
Більш зручно будувати тягову характеристику в чотирьох квадрантах координатної площини. Для цього на аркуші міліметрового паперу формату А3 наносять систему координат, передбачивши перший квадрант дещо більше інших. У третьому квадранті розміщують регуляторну характеристику двигуна, побудовану у функції від крутного моменту двигуна. У четвертому квадранті по горизонталі наносять шкалу сили тяги на гаку і з полюса, зміщеного вліво від початку координат на величину
відкладаючи на шкалі значення сил тяги на гаку
У другому квадранті по вертикалі наносять шкалу швидкості і будують променеву діаграму теоретичних швидкостей
У першому квадранті по вертикалі наносять шкалу буксування і будують криву буксування, використовуючи наближені залежності. Для гусеничних тягачів
Потім у першому квадранті будують криві дійсних швидкостей, використовуючи для розрахунків відповідні значення
Далі будують в першому квадранті криві тягової потужності для всіх передач
Показники, отримані при розрахунку курсової роботи
Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 1
| Тип ходового обладнання | Тип робочого обладнання | Марка тягача | т | т | т | м | ||
| Гусеничне | Бульдозерне | Т-180 | 30.125 | 24.1 | 6.025 | 0.23 | 0.94 | 0.95 |
| Тип камери згоряння | кВт | |||||||||
| Неразде- ленна камера згоряння | 1050 | 2100 | 2275 | 264,8 | 0,08 | 0,7 | 1,05 | 1,16 | 0,18 | 238 |
| Число передач | Число робочих передач | Число транс- кравців передач | ||||||||
| 7 | 5 | 2 | 38,09 | 1,058 | 29,87 | 23,43 | 18,38 | 14,42 | 8,53 | 5,05 |
| 1,3 | 1 | 0,13 | 0,9 | 0,93 | 4 | 12.6 |
Висновок
На сьогоднішній день розвиток двигунів дорожніх машин направлено на забезпечення зростання продуктивності машини, на якій цей двигун встановлений; скорочення енерговитрат на їх виконання; зменшення витрат праці на виготовлення, технічне обслуговування та ремонт двигуна, зниження витрати металу, експлуатаційних матеріалів; полегшення умов праці персоналу і управління двигуном; поліпшення екологічних характеристик. Досягнення більш досконалих показників можливо на основі застосування прогресивних конструктивних схем, робочих процесів, конструкцій систем вузлів і деталей.
Список літератури
1. Двигуни внутрішнього згорання і базові тягачі: Метод. указ. - Чита: ЧітГТУ, 1998. - 31с.
2. Двигуни внутрішнього згоряння: Учеб. для вузів за спец. «Будівельні та дорожні машини і обладнання» / Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканін В.М. та ін; Під ред. В.Н. Луканіна. - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Вищ. шк., 1985. - 311 с., Іл.