Тяговый расчет трактора тяговый диапазон трактора масса трактора расчет номинальной мощности двигателя расчет основных рабочих…

1. Тяговый расчет трактора

Запишем данные:

Прототип трактора

Т - 16М

тип -

схема -

Номинальная сила тяги:

Фон поля - пашня

число основных передач

Расчетная скорость движения при номинальной силе тяги

Максимальная транспортная скорость

Частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальной мощности

Расчет:

1.1 Тяговый диапазон трактора

Тяговый диапазон трактора определяется по формуле

где

- номинальня сила тяги

- номинальная сила тяги трактора предыдущего класса

тогда

Зная тяговый диапазон и номинальную силу тяги трактора, можно определить его минимальную силу тяги из соотношения

тогда

1.2. Масса трактора

-условие по сцеплению

-условие по типажу

откуда

При условии равенства будем иметь

где

- номинальная сила тяги трактора по типажу,

- допустимая величина коэффициента использованиясцепного веса трактора

- коэффициент нагрузки на ведущие колеса трактора

- коэффициент сопротивления качению.

Конструктивная масса

1.3. Расчет номинальной мощности двигателя производится с учетом номинального тягового усилия

Расчет номинальной мощности двигателя производится с учетом номинального тягового усилия трактора, силы сопротивления качению , массы трактора, потерь на трение в трансмиссии и необходимого запаса мощности двигателя.

Учитывая вышеизложенное, номинальная мощность двигателя определится по формуле:

где

- расчетная скорость движения на низшей передаче,

- расчентое гоминальное тяговое усилие

- КПД, учитывающее потери мощности и определяемый по формуле

- КПД цилиндрической пары шестерен

- КПД конической пары шестерен

- КПД, учитывающие потери на холостом ходу

- число пар цилиндрических шестерен

- число пар конических шестерен

- коэффициент эксплуатационной нагрузки тракторного двигателя

1.4. Расчет основынх рабочих скоростей трактора

Для расчета ряда основных скоростей трактора определяется диапазон скоростей , который характеризуется отношением высшей рабочей скорости к скорости на первой передаче

где

- расчетная скорость на первой передаче (по заданию)

- высшая рабочая скорость, которую необходимо определить

Величина скоростного диапазона подсчитывается по формуле

- коэффициент допустимой минимальной нагрузки двигателя

- тяговый диапазон трактора

Тогда

Для расчета высшей и промежуточной скоростей необходимо определить знаменатель геометрической прогрессии - q/

отсюда

Зная число q, определим скорости на всех передачах

передача

скорость

Промежуточную транспортную скорость определяют как среднюю геометрическую величину между высшей транспортной и высшей скоротью основного ряда по формуле:

где

при

передач

Тогда

1.5. Расчет передаточных чиск=ел трансмиссии и коробки.

Передаточное число трансмиссии трактора на первой передаче определяется по формуле:

так как трактор имеет

то справедлива формула

где

- номинальная частота вращения трактора

r -

для данного трактора справедливы следующие параметры:

b -

d -

где

- скорость движения трактора на первой расчетной передаче

Остальные передаточные числа трансмиссии подсчитываются по формуле:

Так для каждой передачи находится передаточное отношение. Полученные данные можно свести в таблицу

Передача

Передаточное число

Показатели энергонасыщенности и металлоемкости трактора.

Энергонасыщенность трактора характеризуется отношением номинальной мощности тракторного двигателя к эксплуатационной массе трактора. Величину энергонасыщенности определяют по формуле:

Металлооемкость трактора характеризуется отношением конструктивной массы к номинальной мощности двигателя

где

тогда

Расчет и построение регуляторной характеристики дизельного двигателя.

Регуляторная скоростная характеристика двигателя в функции от частоты вращения коленчатого вала

Определяем значения номинальной мощности в зависимости от выбранной частоты вращения вала двигателя:

где

для

тогда

где

коэффициент неравномерности регулятора

тогда

Зная мощность и частоту вращения коленчатогоо вала двигателя, определяем крутящий момент по формуле:

где

тогда

По удельному расходу топлива при номинальной мощности двигателя определяют максимальный часовой расход топлива по формуле:

Для холостого хода двигателя принимают

Промежуточные точки часового расхода топлива на регуляторной ветви принимают по закону прямой линии.

По часовому расходу топлива и соответствующей мощности двигателя на регуляторном участке определяют удельный расход топлива по формуле:

Построение регуляторной характеристики дизеля
Расчет показателей двигателя для построения регуляторной характеристики дизеля
Текущие значения мощности Ne и эффективного удельного расхода топлива дизеля в безрегуляторной зоне его характеристики находятся из выражения:

где n- частота вращения коленчатого вала дизельного двигателя в интервале от номинальной частоты до минимально возможной.

мощность

удельный расход

расход топлива

Текущие значения крутящего момента Мк безрегуляторной ветви определяется по формуле:

Определяем значения крутящих моментов

Ппромежуточные точки крутящего момента, мощности двигателя и расхода на регуляторной ветви принимают по закону прямой линии

где

По умолчанию данную крюковую нагрузку взяли равной номинальной крюковой нагрузке

для неё величина буксования

величина буксования при номинальной крюковой нагрузке

Следовательно безразмерный коэффициент тяги

Имея данные по коэффициенту, а также формулы, учтенные ниже, можем записать зависимость буксования от крюкового усилия , а также зависимость буксования от безказмерного коэффициента тяги.

Тогда

Создадим графики

При определении минимального тягового усилия тракторов, необходимо учитывать номинальное тяговое усилие трактора предыдущего класса (или номинальное тяговое усилие трактора через один класс , снижение КПД перекатывания, (качения) движителей трактора при уменьшении его тягового усилия, нежелательность увеличения числа моделей и модификаций тракторов в хозяйствах.

Номинальное тяговое усилие трактора ниже стоящего класса

Тогда минимальная тяговая нагрузка:

Определение максимальных и минимальных касательных сил движителей трактора

Тогда

Тогда

Построение лучевой диаграммы касательных сил

тяги движителей трактора

Величины максимальной и минимальной теоретической скорости трактора на любой передаче определяется по формуле

- теоретический радиус качения

-эксплуатационная частота вращения

-передаточное число на каждой передаче

Величины находим графически на каждой передаче , полученные значения заносим в таблицу. При этом принимаем, что при движении без нагрузки, т. е. при

Определение величины рабочих скоростей трактора

Рабочая скорость трактора на любой передаче является функцией вида

и определяется по формуле

- зависимость касательной нагрузки от частоты

-зависимость крюковой нагрузки от частоты

- зависимость рабочей скорости от крюковой нагрузки

Зависимость крюковой нагрузки от частоты вращения

Зависимость касательной силы от частоты вращения

- тяговое усилие трактора , кН

- рабочая скорость трактора, м/с

Значения Pкр выбираются от 0 до максимального значения на каждой передаче. Величина Vр определяется графически на выбранных значениях Ркр. Результаты заносим в таблицу.

Определение часового расхода топлива двигателем в зависимости от крюкового усилия

Определение удельного тягового расхода топлива двигателем

Величина удельного тягового расхода

топлива на каждой передаче представляет из себя следующую зависимость:

- часовой расход топлива двигателем, кг/ч

-тяговая мощность, кВт

Определение величины тягового КПД трактора

Тяговый КПД

трактора определяется по формуле

Можно определить аналитически по формуле