• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Розрахунок і побудова теоретичної тягової характеристики трактора

Визначивши основні конструктивні параметри трактора та техніко-економічні показники двигуна, приступають до розрахунку і побудови теоретичної тягової характеристики, яка відображає тягові та паливно-економічні показники на всіх передачах і різних режимах роботи трактора. Теоретична тягова характеристика (рис. 1.3) складається з двох частин, з яких нижня регуляторна характеристика двигуна має допоміжне значення і призначена для нанесення основних вихідних параметрів двигуна трактора. У верхній частині безпосередньо тягової характеристики наноситься ряд кривих, що показують, як у даних ґрунтових умовах під час рівномірного руху на горизонтальній ділянці, залежно від навантаження на гаку трактора, змінюються його основні експлуатаційні показники – буксування ведучих органів, робоча швидкість руху, тягова потужність, питома тягова витрата палива і тяговий к.к.д. трактора.

Аналітичний розрахунок показників теоретичної тягової характеристики трактора проводиться на всіх передачах для таких режимів роботи: холостий хід двигуна (Р_к = 0); холостий хід трактора (Р_к=Р_f); номінальний режим роботи двигуна (Р_к = Р_f + Р_{гк н}); режим максимального крутного моменту двигуна (Р_к = Р_f + Р_{гк max}); двох проміжних режимах роботи двигуна на коректорній вітці між М_дн і М_д0 (табл. 1.2).

Для характерних точок швидкісної характеристики і відповідних передач трактора розрахуємо значення дотичної сили тяги за формулою:

, (1.30)

де М_ді – крутний момент двигуна на і-ому режимі його роботи, Нм;

і_трz ,h_трz – відповідно передатне число та к.к.д. трансмісії на

z-ій передачі;

r_к – динамічний радіус ведучого колеса (зірочки), м.

Сила опору коченню визначається з виразу:

Р_f = fm_eg, (1.31)

де f – коефіцієнт опору коченню, який відповідає заданому агрофону [3];

m_e – експлуатаційна маса трактора, кг.

Сила тяги на гаку трактора визначається таким чином:

Р_гкzі = Р_кzі – Р_f. (1.32)

Для кожної заданої передачі визначаємо теоретичну швидкість руху трактора:

, (1.33)

де n_ді – частота обертання колінчастого вала на і-му режимі, хв^-1 (табл. 1.2).

Відносна сила тяги трактора розраховується з виразу:

р = Р_гкzі/jl_кm_eg, (1.34)

де j – характерний для заданого агрофону коефіцієнт зчеплення;

l_к – коефіцієнт навантаження на ведучі колеса (приймається для

тракторів з колісною схемою 4К2 0,75-0,80, а для тракторів з

колісною схемою 4К4 і гусеничних – 1,0);

Коефіцієнт буксування розраховується з виразу:

d_zі = ар + bр^с, (1.35)

де а, b, с – коефіцієнти, що залежать від типу трактора і ґрунтових умов; для колісних тракторів а=0,13, b=0,013, с=8, а для гусеничних – а=b=0,04, с=8.

Робочі швидкості руху становитимуть:

V_рzi = V_тzi(1–d_zi). (1.36)

Потужність на гаку трактора визначається за формулою:

. (1.37)

Питома тягова витрата палива:

. (1.38)

Умовний тяговий к.к.д. трактора становить:

. (1.39)

Перевірка h_туzi здійснюється за формулою:

h_туzi = h_трz h_fzi h_dzi=h_трz Р_гкzi (1–d_zi)/Р_кzi. (1.40)

Якщо розрахунки за формулами (1.39) і (1.40) виконано правильно, то їх результати повинні збігатися або бути близькими, з відхиленням не більше ± 5%.

Результати розрахунків тягових показників трактора на всіх передачах і режимах роботи двигуна записують у табл. 1.3.

Приклад. Розрахуємо значення Р_кі для характерних точок на першій передачі:

Р_к100=430,02·91,116·0,850/0,769=43308,21 Н;

Р_к90=447,22·91,116·0,850/0,769=45040,54 Н;

Р_к80=455,82·91,116·0,850/0,769=45906,71 Н;

Р_к75=456,89·91,116·0,850/0,769=46014,98 Н.

Так само розраховуємо значення Р_кzі для решти передач.

Для заданих умов сила опору коченню становитиме:

Р_f =0,18·5775,90·9,8=10188,68 Н.

Тоді для відповідних точок першої передачі сила тяги на гаку трактора дорівнює:

Р_гк100=43308,21–10188,68=33119,53 Н;

Р_гк90=45040,54–10188,68=34851,86 Н;

Р_гк80=45906,71–10188,68=35718,03 Н;

Р_гк75=46014,98–10188,68=35826,30 Н.

Таким ж чином розрахуємо Р_гкzі для решти передач.

Для відповідних режимів на першій передачі теоретична швидкість руху V_тzі становитиме:

V_тxx=V_рхх=0,377·2335·0,769/91,116=7,43 км/год;

V_т100=0,377·2200·0,769/91,116=7,00 км/год;

V_т90=0,377·1980·0,769/91,116=6,30 км/год;

V_т80=0,377·1760·0,769/91,116=5,60 км/год;

V_т75=0,377·1650·0,769/91,116=5,25 км/год.

Аналогічно розраховуємо V_тzі для решти передач.

Для характерних точок першої передачі коефіцієнт буксування d_zі становитиме:

d₁₀₀=0,13(33119,53/0,65·1·5775,90·9,8)+

+0,013(33119,53/0,65·1·5775,90·9,8)⁸=0,123;

d₉₀=0,13(34851,86/0,65·1·5775,90·9,8)+

+0,013(34851,86/0,65·1·5775,90·9,8)⁸=0,132;

d₈₀=0,13(35718,03/0,65·1·5775,90·9,8)+

+0,013(35718,03/0,65·1·5775,90·9,8)⁸=0,136;

d₇₅=0,13(35826,30/0,65·1·5775,90·9,8)+

+0,013(35826,30/0,65·1·5775,90·9,8)⁸=0,137.

Аналогічно розраховуємо d_zі для решти передач.

Для характерних точок першої передачі робоча швидкість руху V_рzi становитиме:

V_р100 = 7,00(1–0,123)=6,14 км/год;

V_р90 = 6,30(1–0,132)=5,47 км/год;

V_р80 = 5,60(1–0,136)=4,84 км/год;

V_р75 = 5,25(1–0,137)=4,53 км/год.

Аналогічно розраховується V_рzi для решти передач.

Для першої передачі потужність на гаку трактора визначається за формулою 1.37:

N_гк100 = 33119,53·6,14/3600=56,50 кВт;

N_гк90 = 34851,86·5,47/3600=52,97 кВт;

N_гк80 = 35718,03·4,84/3600=47,98 кВт;

N_гк75 = 35826,30·4,53/3600=45,08 кВт.

Аналогічно розраховуємо N_гкzi для решти передач.

Для відповідних режимів на першій передачі питома тягова витрата палива g_гкzi становить:

g_гк100 = 10³·25,25/56,50=446,88 г/кВт∙год;

g_гк90 = 10³·24,57/52,97=463,81 г/кВт∙год;

g_гк80 = 10³·23,88/47,98=497,78 г/кВт∙год;

g_гк75 = 10³·23,54/45,08=522,17 г/кВт∙год.

Умовний тяговий к.к.д. трактора h_туzi на першій передачі становить:

h_ту100 = 56,50/99,02=0,571;

h_ту90 = 52,97/92,68=0,571;

h_ту80 = 47,98/83,97=0,571;

h_ту75 = 45,08/78,91=0,571.

Здійснимо перевірку h_ту за формулою (1.40) для першої передачі:

h_ту100 = 0,850·33119,53(1–0,123)/43308,21=0,570;

h_ту90 = 0,850·34851,86(1–0,132)/45040,54=0,571;

h_ту80 = 0,850·35718,03(1–0,136)/45906,71=0,571;

h_ту75 = 0,850·35826,30(1–0,137)/46014,98=0,571.

Розраховані для кожної передачі тягові показники трактора записуємо в табл 1.3.

Графічна побудова теоретичної тягової характеристики трактора, за даними табл. 1.3, проводиться в такій послідовності. Графіки показників характеристики розташовують вздовж довшої сторони аркуша міліметрового паперу формату А1. Вісь абсцис проводять з урахуванням вибраних орієнтовно масштабів частоти обертання колінчастого вала n і робочої швидкості руху трактора V_р по вертикалі аркуша. На осі абсцис від початку координат безпосередньо тягової характеристики (точка 0), у прийнятому масштабі сил, вліво відкладається сила опору коченню Р_f (рис. 1.3) і вниз з точки 0' (холостий хід двигуна Р_к=0) проводиться вісь ординат, а вверх з точки 0 проводиться друга вісь ординат. Вправо від точки 0 (холостий хід трактора Р_к=Р_f) відкладається значення сили тяги на гаку на всіх передачах для розрахованих режимів роботи трактора. Через отримані точки проводять вертикальні допоміжні лінії.

Таблиця 1.3

Показники тягової характеристики трактора

Передача	Розрахунк. точка	Ne, кВт	nд, об/хв	Gт, кг/год	Pк, Н	Ргк, Н	Vт, км/год	d	Vр, км/год	Nгк, кВт	gгк, г/кВтгод	hут
Nгк/Nе	hтрhfhd
	хх дв			7,60	0,0	0,0
	хх тр	23,30		11,75	10188,7	0,0	7,43		7,43
		99,02		25,25	43308,2	33119,5	7,00	0,123	6,14	56,50	446,88	0,571	0,570
		92,68		24,57	45040,5	34851,9	6,30	0,132	5,47	52,97	463,81	0,571	0,571
		83,97		23,88	45906,7	35718,0	5,60	0,136	4,84	47,98	497,78	0,571	0,571
		78,91		23,54	46015,0	35826,3	5,25	0,137	4,53	45,08	522,17	0,571	0,571
	хх дв			7,60	0,0	0,0
	хх тр	27,57		12,51	10188,7	0,0	8,76		8,76
		99,02		25,25	36594,8	26406,1	8,28	0,094	7,50	55,04	458,76	0,556	0,556
		92,68		24,57	38058,6	27869,9	7,46	0,100	6,71	51,95	472,84	0,561	0,560
		83,97		23,88	38790,5	28601,8	6,63	0,103	5,95	47,24	505,55	0,563	0,562
		78,91		23,54	38881,9	28693,3	6,21	0,103	5,57	44,41	530,07	0,563	0,563
	хх дв			7,60	0,0	0,0
	хх тр	32,63		13,42	10188,7	0,0	10,33		10,33
		99,02		25,25	30922,0	20733,3	9,80	0,073	9,08	52,32	482,61	0,528	0,528
		92,68		24,57	32158,9	21970,2	8,82	0,078	8,14	49,66	494,72	0,536	0,535
		83,97		23,88	32777,3	22588,7	7,84	0,080	7,22	45,27	527,55	0,539	0,539
		78,91		23,54	32854,7	22666,0	7,35	0,080	6,76	42,57	552,94	0,540	0,539
	хх дв			7,60	0,0	0,0
	хх тр	38,61		14,48	10188,7	0,0	12,17		12,17
		99,02		25,25	26128,6	15940,0	11,60	0,056	10,95	48,48	520,84	0,490	0,489
		92,68		24,57	27173,8	16985,1	10,44	0,060	9,82	46,31	530,48	0,500	0,499
		83,97		23,88	27696,4	17507,7	9,28	0,062	8,71	42,35	563,99	0,504	0,504
Продовження табл. 1.3
		78,91		23,54	27761,7	17573,0	8,70	0,062	8,16	39,84	590,92	0,505	0,505
1тр	хх дв			7,60	0,0	0,0
	хх тр	86,52		23,02	10188,7	0,0	26,26		26,26
		99,02		25,25	11659,9	1471,2	26,00	0,005	25,86	10,57	2388,75	0,107	0,107
		92,68		24,57	12126,3	1937,6	23,40	0,007	23,24	12,51	1964,01	0,135	0,135
		83,97		23,88	12359,5	2170,8	20,80	0,008	20,64	12,45	1918,89	0,148	0,148
		78,91		23,54	12388,6	2200,0	19,50	0,008	19,35	11,82	1991,01	0,150	0,150
2тр	хх дв			7,60	0,0	0,0
	хх тр	62,57		18,75	10188,7	0,0	19,35		19,35
		99,02		25,25	16124,3	5935,6	18,80	0,021	18,41	30,35	831,97	0,307	0,306
		92,68		24,57	16769,3	6580,6	16,92	0,023	16,53	30,21	813,14	0,326	0,326
		83,97		23,88	17091,8	6903,1	15,04	0,024	14,67	28,14	848,78	0,335	0,335
		78,91		23,54	17132,1	6943,4	14,10	0,025	13,75	26,53	887,36	0,336	0,336

Вздовж осі ординат вниз наносять масштабні шкали частоти обертання колінчастого вала, годинної витрати палива і ефективної потужності двигуна з таким розрахунком, щоб графіки в регуляторній зоні не перетинались (рис. 1.3) і на цій же осі відкладають значення N_е, G_т, n, що відповідають холостому ходу двигуна. Проводяться горизонтальні лінії значень цих показників відповідно до значень режиму роботи двигуна від М_дн до М_д0. На кожній передачі на коректорній вітці з'єднують точки перетину вертикальних і горизонтальних допоміжних ліній (однойменних режимів роботи двигуна і трактора) від М_дн до М_д0, а точки номінального режиму прямими лініями з'єднуються з точками режиму холостого ходу відповідних показників регуляторної характеристики. Отримані пучки ліній n, N_е і G_т характеризують їх інтенсивність зміни залежно від номера передачі і тягового навантаження.

Враховуючи, що дотична сила тяги трактора прямо пропорційна крутному моменту двигуна, на осі абсцис (рис. 1.3) від точки 0' для кожної передачі наносяться його масштабні шкали від М_д=0 до М_д0 відповідно до дотичних сил Р_к=0 до Р_к0. Прикладом побудови регуляторної характеристики двигуна у функції від крутного моменту може слугувати нижня частина теоретичної тягової характеристики трактора.

Вздовж верхньої осі ординат наносять масштабні шкали коефіцієнта буксування δ, тягової потужності N_гк, робочої швидкості руху V_р, питомої гакової витрати палива g_гк, тягового к.к.д. h_т і на кожній з передач будують їх графіки у функції від сили тяги на гаку. Графіки показників N_гк, V_р, g_гк будують для кожної передачі з урахуванням усіх режимів роботи трактора, а графіки δ, h_т будують за номінальними режимами роботи і вони є загальними для всіх передач.

Швидкість руху трактора на холостому ході (Р_к=Р_f) визначається за формулою:

, (1.41)

де n_тxz – частота обертання колінчастого вала двигуна, що відповідає руху трактора нахолостому ході для кожної передачі, визначається з графіка n регуляторної характеристики, (рис 1.3), або з виразу

(1.42)

Побудову графіків питомої тягової витрати палива g_гк на регуляторній вітці двигуна можна обмежити номінальним режимом роботи трактора на наступній передачі, користуючись даними G_т і N_гк графіка.

Бажано, щоб графіки показників теоретичної тягової характеристики не накладались один на одного. Для цього рекомендується користуватись плаваючими масштабними шкалами графіків показників g_гк, h_т, V_р.

Рекомендовані масштаби показників теоретичної тягової характеристики наведено в табл. 1.4.

Таблиця 1.4

Рекомендовані масштаби показників

теоретичної тягової характеристики

Читайте також:

1. C. 3. Структурна побудова управління організаціями.
2. V. Поняття та ознаки (характеристики) злочинності
3. Автоматичний розрахунок суми проведення.
4. Аеродинамічний розрахунок
5. Аеродинамічний розрахунок ротора вітроустановки
6. Акустичні характеристики порід
7. Аналітичний розрахунок завантаження горловин
8. Аналітичний розрахунок сумарного завантаження типових перетинань
9. АСОЦІАЦІЯ. ПОБУДОВА АСОЦІАТИВНОГО КУЩА
10. БОЙОВІ ТА ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРІЛЕЦЬКОЇ ЗБРОЇ
11. Большему насыщению магнитной цепи синхронного генератора соответствует точка характеристики холостого хода
12. Будова, принцип роботи та характеристики МДН – транзисторів

Переглядів: 1668