Тяговый расчет трактора и автомобиля (стр. 5 из 7)

1.13 Анализ потенциальной тяговой характеристики трактора

Трактор с бесступенчатой трансмиссией обладает значительным преимуществом перед трактором со ступенчатой трансмиссией. Дело в том, что бесступенчатая трансмиссия позволяет изменять передаточное число трансмиссии в зависимости от нагрузки на крюке. Это позволяет сделать номинальную загрузку двигателя постоянной независимо от нагрузки на крюке, при этом достигается получение максимальной крюковой мощности при минимальном удельном крюковом расходе топлива.

Рациональный диапазон загрузки трактора тяговым усилием ограничивается значением тягового КПД в граничных точках. Анализируя потенциальную тяговую характеристику, можно заключить, что рациональной будет нагрузка на крюке:

, при которой .

При работе трактора с бесступенчатой трансмиссией происходит постоянная регулировка передаточного отношения трансмиссии для выведения двигателя на номинальную нагрузку, так как в реальных условиях нагрузка на крюке колеблется. У трактора с бесступенчатой трансмиссией крюковая мощность в пределах рационального диапазона загрузки трактора крюковым усилием колеблется незначительно и определяется по формуле (1.20), из которой видно, что при постоянстве крюковой мощности увеличение нагрузки на крюке приводит к снижению скорости движения трактора V_T и V, и наоборот, снижение нагрузки на крюке влечёт за собой увеличение теоретической и действительной скоростей движения трактора.

Тяговый КПД определим по выражению:

где

- КПД трансмиссии;

- КПД по сцеплению колес с почвой;

- КПД трактора по сопротивлению качения пути.

Анализируя выражение, можно заметить, что снижение каждого из сомножителей в отдельности приведёт к снижению тягового КПД.

С уменьшением Р_KP тяговый КПД падает, вследствие падения до нуля

и ; при увеличении , тяговый КПД падает, вследствие падения (Рисунок 7).

2. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ

Цель тягового расчета - определение по исходным данным необходимой массы автомобиля, мощности двигателя, передаточных чисел трансмиссии и динамического фактора, обеспечивающих получение динамических показателей автомобиля, удовлетворяющих эксплуатационным качествам.

2.1 Определение массы автомобиля

Собственная масса автомобиля (кг) определяем как:

(2.1)

где

- номинальная грузоподъемность, кг;

- коэффициент грузоподъемности (для грузовых автомобилей ).

Полная масса груженого автомобиля (кг) вычисляется по формуле:

(2.2)

где Г- коэффициент грузоподъемности;

75 - масса водителя, кг.

2.2 Определение мощности двигателя

Необходимую мощность двигателя (кВт) определяем из условия возможности движения автомобиля с заданной максимальной скоростью

по заданной дороге при полном использовании грузоподъемности автомобиля:

(2.3)

где

- коэффициент суммарного сопротивления горизонтального участка пути, соответствующий движению на прямой передаче, ;

- максимальная скорость движения на прямой передаче, км/ч;

- коэффициент обтекаемости, (для грузовых автомобилей );

- площадь лобовой поверхности, м (принимаем по прототипу).

Площадь лобовой поверхности грузовых автомобилей можем определить по формуле:

(2.4)

где В - ширина колеи задних колес, м;

Н - габаритная высота, м;

- КПД трансмиссии (для грузовых 4К2 ).

2.3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Внешняя скоростная характеристика представляет зависимость эффективной мощности

и крутящего момента от частоты вращения вала двигателя при полном газе.

Расчет текущей мощности по внешней скоростной характеристике производится по формуле (1.4), а крутящего момента - по формуле (1.5).

Таблица 2.1

Внешняя скоростная характеристика двигателя

	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.9	1.0	1.1
	0.09	0.16	0.25	0.36	0.49	0.81	1	1.21
	0.027	0.064	0.125	0.216	0.343	0.729	1	1.331
	0.36	0.49	0.63	0.75	0.84	0.97	1	0
	27	37	47	56	63	73	75	0
	1200	1600	2000	2400	2800	3600	4000	4400
	215	221	224	223	215	194	179	0

Ограничительную ветвь карбюраторного двигателя строим соединением прямыми линиями номинальных значений мощности и крутящего момента с нулевыми значениями при максимальной частоте вращения.

2.4 Определение радиуса ведущих колес

Радиус ведущих колес определяем по профилю шины, которую выбираем в соответствии с нагрузкой, приходящейся на одно колесо при движении автомобиля с полной нагрузкой. Нагрузка на одно ведущее колесо определим по формуле:

(2.5),

где

- коэффициент нагрузки задних колес в статическом состоянии автомобиля ,