Выбор и расчёт механизмов и систем гусеничного трелевочного трактора (стр. 5 из 5)

В условиях эксплуатации возможности движения транспортной системы на той или иной передаче ограничиваются мощностью двигателя (т.е. способностью машины развить на данной передаче силу тяги, равную или большую действующей силы сопротивления) и силами сцепления (т.е. возможностью машины реализовать эту силу тяги на ведущих органах без буксования).

Эта возможность может быть выражена следующей зависимостью׃

Р_а ≥ ∑Р_сопр ≤ Р_φ

где ∑Р_сопр – суммарная сила сопротивления дороги.

Очевидно, при равномерном движении Р_а=∑Р_сопр, а при ускоренном Р_а>∑Р_сопр.

Сила тяги по сцеплению зависит от состояния дорожного покрытия и типа двигателя, определяющих величину коэффициента сцепления φ, а также от нагрузки, приходящейся на ведущие органы машины (сцепной силы веса) G_ск׃

Р_φ= G_ск· φ

Анализ зависимости показывает, что движение транспортной системы на данной передаче возможно при следующих условиях׃

1. Сумма сил сопротивления не превосходит по своей величине значение свободной силы тяги Р_а, которую машина способна развить на данной передаче.

2. Сила тяги Р_а, подводимая к ведущим органам, не превышает силы тяги Р_φ ограничиваемой по сцеплению.

3. При Р_а>∑Р_сопр и отсутствии сил по сцеплению обеспечивается ускоренное движение.

4. Для движения с равномерной скоростью при переменной величине ∑Р_сопр, необходимо изменить форсировку двигателя изменением подачи топлива автоматически (с помощью регулятора) или вручную (дроссельной заслонкой) в соответствии с изменением ∑Р_сопр так, чтобы Р_а=∑Р_сопр.

Тяговая характеристика характеризует способность машины развивать на различных передачах при полной форсировке двигателя предельные значения силы тяги или динамического фактора при соответствующей скорости движения.

Рассмотрим задачи, решаемые с помощью тяговой характеристики для некоторых условий.

Тяжелые условия׃ f₂=0,37; f₁=0,11; i=0,1; φ=1. Для заданных условий׃

∑Р_сопр=(G+Q₁)·(f₁+i)+Q₂·(f₂+i)=(141+39)·(0,11+0,1)+39·(0,37+0,1)=56,13кН

Р_φ= G_ск· φ=(G+Q₁)·φ=(141+39)·1=180кН.

Ограничение по сцеплению отсутствует, т.к. Р_φ>∑Р_сопр. Равномерное движение возможно на 1-й,2-й передачах, т.к ∑Р_{сопр >}Pa_V.

После преодоления подъема и перехода на горизонтальный участок потребная сила уменьшится и будет составлять׃

Р_а=∑Р_сопр=(G+Q₁)·f₁+Q₂·f₂=(141+39)·0,11+39·0,37=34,2кН.

При таком суммарном сопротивлении появится возможность перехода на 3-ю передачу.

Движение трактора порожнем при f₁=0; i=0 (легкие условия) возможно на всех передачах, в том числе и на пятой с максимальной скоростью v_а=11 км/ч.

∑Р_сопр==Q₂·f₂=39·0,37=14,4 кН.

Переход на 4-ю передачу потребуется при преодолении подъема׃

5. Производительность трактора

Под производительностью лесотранспортных машин понимается количество кубических метров стрелеванной или вывезенной древесины за смену или год. В соответствии с этим производительность различают сменную или годовую.

Сменную производительность (П_см) в общем виде на трелевке определяют по формуле׃

где Т – производительность смены (420 мин);

Т_пз – время на подготовительно-заключительные работы, мин;

Т_ц – время цикла, мин;

Q – рейсовая нагрузка, м³.

5.1. Расчет сменной производительности трелевочного трактора

Подготовительно-заключительное время (П_пз) при трелевке принимается одинаковым для всех моделей гусеничных машин и равным 20 мин.

Время цикла определяется по формуле׃

Т_ц=L·Т₁+Т₂,

Где L – расстояние трелевки, км;

Т₁ – время пробега одного км в обоих направлениях по волоку, мин/км;

v_гр и v_п – рабочие скорости движения машины с грузом и в порожняком соответственно, км/ч;

Т₂ – время на погрузочно-разгрузочные работы, мин.

Т_ц=0,25·18+25=29,54 мин.

Тогда производительность равна׃

5.2. Расчет годовой производительности

Годовая производительность лесотранспортных машин может быть подсчитана по формуле׃

П_год=П_см·365·К_см· Ктг·Кпер·Кисп,

где Ксм – коэффициент сменности по режиму работы машины (на трелевке 1-2), Ктг – коэффициент технической готовности машин (0,8-0,9), Кпер – коэффициент, учитывающий возможный рост производительности машины (1,05-1,15), Кисп – коэффициент использования исправных машин данного вида по режиму работы (0,75-0,85).

П_год=124,5·365·1,05·0,85·1,1·0,8=35747,8 м³/год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе, согласно заданию, были проведены расчеты:

− по определению мощности двигателя,

− по определению основных размеров двигателя,

− по определению производительности проектируемой машины.

Проведена работа:

− по выбору основных узлов и передаточных чисел силовой передачи проектируемой машины,

− по построению внешней скоростной характеристики двигателя,

− по построению тягово-динамических характеристик проектируемой машины.

Данный гусеничный трелевочный трактор имеет двигатель мощностью в 154 кВт, 5-ступенчатую коробку передач, радиус ведущей звездочки равен 0,238 м.

Рассчитана производительность гусеничного трелевочного трактора

и годовая производительность Пгод=35747,8 м³/год

Литература.

1. Тяговые машины и подвижной состав лесовозных дорог. Под ред. проф. М. И. Зайчика. — М.: Лесная промышленность. 1967.

2. Автомобильные и тракторные двигатели: Часть 1. Под ред. И. М. Ленина.— М.: Высшая школа, 1976;

3. Боровский Б. Е. и др. Справочная книга автомобилиста.— Л. 1979.

4. Чудаков Е. А. Теория автомобиля.— М.: Машгиз, 1960.

5. Львов Е. Д. Теория трактора.— М.: Машгиз, 1960.

6. Деркаченко В. Г. Оформление пояснительной записки и графического материала в дипломном и курсовом проектировании.— Л.: ЛТА, 1979.

7. Анисимов Г. М. и др. Расчет элементов тяговых машин. Методические указания с элементами НИРС по расчету агрегатов и узлов тяговых машин.— Л.: ЛТА, 1982.

8. Гольдберг А. М. Особенности расчета и теории двигателей лесотранспортных машин.— Л.: ЛТА, 1978.

9. Горбачевский В. А. Эксплуатация машин и механизмов на лесозаготовках.— М.: Лесная промышленность, 1980.

10. Лесотранспортные машины .Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию. А.Р. Гороновский, В. Н. Лой, С. П. Мохов.