Расчет тяговой характеристики трактора (стр. 1 из 2)

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_maxпараллельно 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_Hи 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_xxна оси абцис и соединяем эту точку с точкой W_Hна 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_ЕM=

= = 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_T1 принимаем равной 8 - 10 км/ч. Наивысшую теоретическую скорость для 4-й передачи V_TMax= V_T4 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_T1 = 9 км/ч = 2,5 м/с и V_T4 = 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_Kподставляем значение номинального крутящего момента M_Hи 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_KPи P_f, откладываем полученное расчетом значение силы P_fcучетом 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_Kоткладываем на линии M_Hиэту 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_Hдля каждой передачи.

V_T1 =

= = 2.50 м/с.

V_T2 =

= = 3,01 м/с.

V_T3 =

= = 3,63 м/с.

V_T4 =

= = 4,45 м/с.

Полученные значения V_Tоткладываем на линии, проведенной из точки W_Hна регулярной характеристике перпендикулярно оси абцисс, и соединяем с началом координат. Начало отсчета для графиков V_Tвыбираем 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_fпри 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_T1 = 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_TPпри номинальной нагрузке

V_TP= V_T* (1 - δ)

V₁ = 2.5 (1-0.06) = 2.35 м/с