Регуляторная характеристика тракторного двигателя показывает зависимость эффективной мощности
, крутящего момента , частоты вращения коленчатого вала ,часового и удельного эффективного расходов топлива в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов двигателя, работающего на регуляторе. Чаще всего регуляторную характеристику строим как зависимость названных параметров от частоты вращения коленчатого вала и крутящего момента двигателя. Регуляторная характеристика двигателя имеет две ветви: непосредственно регуляторную – при ne³nен и внешнюю скоростную или корректурную – при ne<nен. На корректурной ветви характеристики значения эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива рассчитываем в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя по формуле (87) , (89)где
- опытные коэффициенты, усредненные значения которых в зависимости от типа двигателя.- относительная частота вращения коленчатого вала двигателя.
Остальные параметры двигателя определяем из следующих соотношений крутящий момент двигателя
Часовой расход топлива
. (91)
На регуляторной ветви принимается, что момент
и часовой расход изменяются линейно от номинальных значений до и при ,где:
= 1.07 - коэффициент оборотов холостого хода; = 0.25...0.3.- коэффициент, учитывающий долю расхода топлива нахолостом ходу от номинального режима.
Промежуточные значения параметров двигателя на регуляторной ветви определяются по следующим соотношениям. Крутящий момент на валу двигателя
. (92)Часовой расход топлива
. (93)Эффективная мощность
. (94)Удельный расход топлива
. (95)Результаты расчетов и построение теоретической регуляторной характеристики приведены в приложении.
5. Расчет и построение теоретической тяговой характеристики
Определив основные конструктивные и экономические характеристики (параметры) ДВС и трактора в целом, строим тяговую характеристику.
Тяговой характеристикой называют совмещенные графики зависимости мощности Nкр трактора, часового расхода топлива Gт, удельного расхода топлива qкр, рабочей скорости Vр, буксования и тягового КПД в зависимости от силы тяги на крюке. Тяговая характеристика позволяет получить наглядное представление о тяговых и топливно-экономических показателях на различных режимах работы трактора.
Основой для построения теоретической тяговой характеристики служат:
- тяговый расчет трактора,
- регуляторная характеристика двигателя проектируемого трактора,
- зависимость коэффициента буксования от силы тяги на крюке для заданного почвенного агрофона.
При расчете тяговой характеристики трактора определяем величины теоретической и действительной скорости
, касательной силы тяги и крюкового усилия , крюковой или тяговой мощности , удельного крюкового расхода топлива на каждой передаче в функции от частоты вращения дизеля и а значения тягового КПД для номинальной частоты.Расчетные формулы имеют вид
(96)(97)
где
- коэффициент буксования.При расчете коэффициента буксования используем формулы, полученные путем аппроксимации усредненных опытных кривых буксования для различных агрофонов.
Для колесных тракторов
δ=(0,762
у-1,646 у²+1,404 у³)/(10,167-32,5 φ+28,333 φ²), при у>0,5 (98)δ=(0,29)/(10,167-32,5
φ+28,333 φ²), при у≤0,5где
.Касательная сила тяги, кН
. (99)Сила сопротивления качению трактора, кН
. (100)
Крюковое усилие, кН
. (101)Крюковая мощность, кВт
. (102)Удельный крюковой расход топлива, г/кВт×ч
. (103)Тяговый КПД
(104)Теоретическая тяговая характеристика показывает, как в заданных почвенных условиях при установившемся движении на горизонтальном участке в зависимости от нагрузки на крюке трактора изменяются его основные эксплуатационные показатели: буксование ведущих органов, скорость движения, тяговая мощность, удельный расход топлива и тяговый КПД трактора.
При расчете и построении теоретической тяговой характеристики используем лицензированный программный продукт «EXCEL».
Литература
1. Астахов М.В., Корнилов Е.И. Калуга: МГТУ им. Н.Э. Баумана Калужский филиал, 1998.
2. Чудаков Д.А. Основы теории трактора и автомобиля. М.: Колос, 1972.
3. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. М.: Колос, 1984.
4. Львов Е.Д. Теория трактора. М.: Машгиз, 1952.
5. Балабин И.В., Прутин В.А. Автомобильные и тракторные колеса. Челябинск, 1963.