Трактора и автомобили

 

М_мин £ М £ М_н

 

где М_мин - минимальный крутящий момент двигателя, такой, что при М<М_мин выгодней перейти на соседнюю (смежную) повышенную передачу.

Минимальный крутящий момент двигателя определяется по формуле:

 

М_мин = М_н/q,

 

где q - знаменателя геометрического ряда передач (20) или среднее значение знаменателя для скорректированных значений передаточных чисел трансмиссии (таблица 4):

 

q = (i_тр.1/i_тр.z)^1/(z-1).

 

При построения графика использовать приведенные  в таблице 5 данные. График лучевой  диаграммы загрузки двигателя следует  строить, учитывая, что величина касательной  силы тяги изменяется прямо пропорционально  величина крутящего момента двигателя. При анализе лучевой диаграммы  загрузки, двигателя следует определить: рациональную степень загрузки двигателя k по крутящему моменту М; рабочий  диапазон силы тяги трактора Ркр, соответствие его диапазону, определенному в разделе 2.1, и потенциальной тяговой характеристике трактора (рисунок 2). Сделать соответствующие выводы.

 

Таблица 5. Регуляторная характеристика двигателя А-41 и тяговая характеристика трактора Д-37

Исходные  данные
G, кН	f		Pf, кН		hтр		rк, м		А		В		jm		hтр		Мн,Н∙м
96	0,05		6,72		0,88		0,355		0,75		47,6		0,67		0,97		536,5
Регуляторная  характеристика двигателя А-41
Расч. т.		1		2		3		4		5*)		6		7		8		9
Кз		0		0,25		0,5		0,75		1		1,05		1,10		1,15		1,2
Mк, Нм		0		134,1		268,3		402,4		536,5		563,3		590,2		617,0		643,8
nе, об/м		1931,0		1893,0		1855,5		1818		1780		1660		1545		1430		1258
Ne, кВт		0		26,6		52,1		76,6		100		97,9		95,6		92,4		84,8
Gт, кг/ч		6,74		11,18		15,62		20,06		24,5		24,0		23,4		22,6		20,7
ge,г/кВтч		∞		420,3		299,8		261,9		245		245,2		247,4		250		265
Тяговая характеристика трактора Д-37 Агрофон - стерня зерновых, среднесуглинистый чернозем
Передача 1, iтр = 30,518, Мхт= 91,58 Нм; nхт= 1905 м-1; Gтхт= 9,77 кг/ч
Pк, кН		6,72		9,8		19,7		29,5		39,4		41,3		43,3		45,3		47,2
Pкр, кН		0		3,1		13,0		22,8		32,7		34,6		36,6		38,6		40,5
Gсц, кН		96
d, %		0,24		0,34		0,71		1,16		1,73		1,86		2,01		2,16		2,32
Vт,м/с		2,36		2,31		2,27		2,22		2,17		2,03		1,89		1,75		1,54
V, м/с		2,35		2,30		2,25		2.20		2,14		1,99		1,85		1,71		1,5
V, км/ч		8,47		8,30		8,1		7,9		7,7		7,2		6,7		6,2		5,4
Nкр, кВт		0		7,13		29,3		50,2		70,8		68,9		67,7		66,0		60,8
gкр,г/кВтч		∞		1568,0		533,1		399,6		350,0		348,3		345,6		342,4		340,5
hтяг		0		0,268		0,562		0,655		0,708		0,704		0,708		0,714		0,717
Передача 2, iтр = 26,147, Мхт= 106,9 Нм; nхт= 1900 м-1; Gтхт= 10,28 кг/ч
Pк, кН		6,72		8,43		16,87		25,30		33,73		35,42		37,10		38,79		40,48
Pкр, кН		0		1,71		10,15		18,58		27,01		28,70		30,39		32,07		33,76
Gсц, кН		96
d, %		0,24		0,29		0,60		0,95		1,38		1,48		1,58		1,69		1,80
Vт,м/с		2,76		2,70		2,65		2,59		2,54		2,37		2,20		2,04		1,79
V, м/с		2,75		2,69		2,63		2,57		2,50		2,33		2,17		2,00		1,76
V, км/ч		9,89		9,69		9,47		9,24		9,01		8,39		7,81		7,22		6,34
Nкр, кВт		0		4,60		26,70		47,75		67,53		66,87		65,95		64,14		59,42
gкр,г/кВтч		∞		2430,4		585,0		420,1		362,8		358,9		354,8		352,4		348,4
hтяг		0		0,173		0,512		0,623		0,675		0,683		0,690		0,694		0,701
Передача 3, iтр = 23,598, Мхт= 118,4 Нм; nхт= 1898 м-1; Gтхт= 10,65 кг/ч Pк, кН 6,72 7,61 15,22 22,83 30,44 31,96 33,49 35,01 36,53 Pкр, кН 0 0,89 8,50 16,11 23,72 25,24 26,77 28,29 29,81 Gсц, кН 96 d, % 0,24 0,27 0,54 0,84 1,20 1,28 1,37 1,45 1,55 Vт,м/с 3,05 2,99 2,93 2,87 2,81 2,62 2,44 2,26 1,99 V, м/с 3,04 2,98 2,92 2,85 2,78 2,59 2,41 2,23 1,96 V, км/ч 10,95 10,74 10,49 10,25 10,00 9,32 8,67 8,01 7,04 Nкр, кВт 0 2,65 24,82 45,91 65,94 65,37 64,52 63,09 58,43 gкр,г/кВтч ∞ 4218,9 629,3 436,9 371,6 367,1 362,7 358,2 354,3 hтяг 0 0,100 0,476 0,599 0,659 0,668 0,675 0,683 0,689 Передача 4, iтр = 20,219, Мхт= 138,2 Нм; nхт= 1892 м-1; Gтхт= 11,32 кг/ч Pк, кН 6,72 6,52 13,04 19,56 26,08 27,39 28,69 30,00 31,30 Pкр, кН 0 0,20 6,32 12,84 19,36 20,67 21,97 23,28 24,58 Gсц, кН 96 d, % 0,24 0,24 0,45 0,71 0,99 1,05 1,12 1,18 1,25 Vт,м/с 3,56 3,49 3,42 3,35 3,28 3,06 2,85 2,64 2,32 V, м/с 3,55 3,48 3,41 3,33 3,25 3,03 2,82 2,61 2,29 V, км/ч 12,78 12,53 12,26 11,98 11,70 10,90 10,14 9,38 8,25 Nкр, кВт 0 0,70 21,55 42,76 62,92 62,63 61,96 60,76 56,29 gкр,г/кВтч ∞ 8373,3 724,8 469,1 389,4 383,2 377,7 372,0 367,7 hтяг 0 0,026 0,414 0,558 0,629 0,640 0,648 0,658 0,664
Пояснения: *) столбцы: 1 – холостой ход двигателя и трактора; 2 – номинальный режим; 3 – режим максимальных крутящего момента двигателя и тягового усилия трактора

 

 

9. Анализ технико-экономических  показателей трактора

 

Анализ тяговой характеристики трактора должен содержать данные о  диапазонах изменения основных показателей  работы: - тягового усилия; - скорости движения; - расхода топлива; - потерь на буксование; - тягового к.п.д.

 

 Анализ потенциальной  тяговой характеристики

 

Анализируя потенциальную  тяговую характеристику трактора мы видим, что рабочие передачи попадают в диапазон тягового усилия на крюке: P_кр=15,75…30 кН. При минимальном значении тягового усилия на крюке остальные составляющие характеристики будут иметь следующие значения:

-рабочая скорость движения: V=2,85 м/с=10,25км/ч;

-удельный тяговый расход  топлива: g_кр=436,9г/кВтч;

-коэффициент буксования: d=0,84 %;

-мощность развиваемая  трактором на крюке (тяговая  мощность): N_кр=45,91 кВт

При номинальном значении тягового усилия:

-рабочая скорость движения: V=2,78 м/с=10,00 км/ч;

-удельный тяговый расход  топлива: g_кр=371,6 г/кВтч;

-коэффициент буксования: d=1,20 %;

-мощность развиваемая  трактором на крюке (тяговая  мощность): N_кр=65,94 кВт.

 

 Анализ тяговой  характеристики

 

Анализ тяговой характеристики трактора показывает:

1)Номинальное тяговое усилие на первой рабочей передаче: P_н1=32,7 кН, номинальное тяговое усилие трактора прототипа: P_н=30 кН, в результате мы получаем запас по тяговому усилию на крюке: P_н=2,7 кН.

2)Номинальное тяговое усилие на четвертой рабочей передаче:

 

P_н4=19,4 кН.

 

Тяговые усилие на рабочих  передачах попадают в диапазон от 15,75 кН до 30 кН.

3)Значение коэффициента буксования при номинальных тяговых усилиях на рабочих передачах имеет следующие значения:

- на первой передаче: d₁=1,73 %;

- на второй передаче: d₂=1,38 %;

 - на третьей передаче: d₃=1,20 %;

- на четвертой передаче: d₄=0,99 %.

В результате получается, что  коэффициент буксования лежит в  пределах от 1,73 % до 0,99 %. Максимальный коэффициент  буксования на первой передачи: d₁=2,32%.

4) Рабочая скорость движения на первой передачи: V_р1 =5,4…8,47 км/ч, на четвертой передаче: V_р4 =8,25…12,78 км/ч, получаем диапазон изменения скоростей на рабочих передачах от 5,4 км/ч до 12,78 км/ч.

5) Удельный тяговый расход топлива при номинальном значении тягового усилия на крюке увеличивается с увеличением номера включенной передачи: g_кр1=350,0 г/кВтч, g_кр1=389,4 г/кВтч.

Тяговая мощность, в отличии  от удельного тягового расхода топлива, уменьшается с увеличение номера включенной передачи: N_кр1=70,8 кВт, N_кр4=62,92 кВт.

 

 

 

 

 

 

Список  используемой литературы:

 

 

1. Поливаев, Гребнев, Ворохобин: Тракторы и автомобили. Конструкция: учебное пособие Страниц: 252 Издательство: Кнорус, 2013 г.

2. Тракторы и автомобили Автор: Родичев В.А., Родичева Г.И. Издательство: Агропромиздат Год: 1986  Страниц: 351

3. Практикум по конструкции тракторов и автомобилей. Ч.2. Учебное пособие Автор: Мелисаров В.М.

Год: 2003 

4. Тракторы и автомобили Автор: В. М. Котиков, А. В. Ерхов Языки: Русский Издательство: Академия 2008 г. Страниц 416 стр.

5. Тракторы и автомобили. Автор: О. И. Поливаев, В. П. Гребнев, А. В. Ворохобин, А. В. Божко 2010г. Страниц 256 стр.

6. Автомобили и тракторы. Краткий справочник Автор: Баловнев В.И. Издательство: Академия 
Год издания: 2008

7.  Рабочее оборудование тракторов  и автомобилей 2011г.  П. П. Дегтеров