6. Расчёт потенциальной тяговой характеристики трактора.

При расчете баланса мощности принимают идеальные предпосылки в использовании трактора:

- автоматическое и бесступенчатое изменение передаточного числа трансмиссии, а, следовательно, тягового усилия и скорости движения;

- загрузка двигателя постоянна, не зависит от тягового усилия и соответствует номинальному режиму;

- к.п.д. трансмиссий и сила сопротивления перекатывания остаются постоянными и не зависят от нагрузочного и скоростного режима работы трактора;

- трактор движется равномерно по горизонтальному участку.

При принятых условиях уравнение баланса мощности имеет вид:[1]

N_н = N_тр + N_d + N_f + N_кр,

где N_тр - мощность, теряемая в трансмиссии:

N_тр = N_н(1 - h_тр);

N_d - мощность, затрачиваемая на буксование движителей:

N_d = N_кd;

d - коэффициент буксования;

N_к - мощность, подводимая к ведущим колесам:

N_к = N_нh_тр;

N_f - мощность, затрачиваемая на перекатывание трактора:

N_f = Р_fV;

V - рабочая (действительная) скорость движения трактора:

V = V_т(1 - d) = V_тh_d;

h_d - к.п.д. буксования:

h_d = 1- d;

V_т - теоретическая (без учета буксования) скорость движения трактора:

V_т = N_к/Р_к = N_к/(Р_кр+ Р_f);

Р_кр - тяговое усилие, развиваемое трактором;

Р_к - касательная сила тяги:

Р_к = Р_кр+ Р_f;

N_кр - тяговая мощность (мощность на крюке) трактора:

N_кр = Р_крV.

Для определения коэффициента буксования движителя можно использовать зависимость (имеет физический смысл при j_кр < j_м, d£ 1):

d = B^-1ln[А/(j_м- j_кр)],

где j_кр - коэффициент использования сцепного веса трактора (относительная сила тяги);

j_кр = Р_кр/G_сц = Р_кр/(l_кG);

А, В, j_м - коэффициенты функции, аппроксимирующей зависимость d = f(Р_кр)

Удельный тяговый расход топлива:

g_кр = 10³G_тн/N_кр = g_енN_н/N_кр = g_ен/h_т,

где G_тн - номинальный часовой расход топлива двигателем;

h_т - тяговый к.п.д. трактора.

Тяговое усилие Р_кр, развиваемое трактором для гусеничных тракторов и колесных тракторов с колесной формулой 4К4, рассчитывается по формуле:

Р_кр = j_крG.

Тяговый к.п.д. _т трактора:

_т = N_кр/N_н = _тр_ву__f,

_f = Р_кр/Р_к = Р_кр/(Р_кр+ Р_f) = (Р_к- Р_f)/Р_к.

Последовательность расчета потенциальной тяговой характеристики и форма записи представлены в таблице № 3.

Параметры тяговой характеристики трактора.

Таблица № 3.

параметры	значение параметров
φкр	0	0,111	0,223	0,334	0,445	0,557	0,668
δ	0,010	0,041	0,079	0,127	0,196	0,312	0,993
Ркр	0	3,473	6,946	10,419	13,893	17,366	20,839
Vт	9,272	4,145	2,669	1,968	1,559	1,291	1,101
Vд, м/с	9,180	3,976	2,459	1,717	1,253	0,887	0,007
Vд, км/ч	33,048	14,312	8,853	6,183	4,512	3,194	0,027
Nкр	0	13,808	17,081	17,895	17,413	15,408	0,155
Nf	25,778	11,164	6,905	4,823	3,520	2,491	0,021
Nδ	0,257	1,063	2,049	3,318	5,102	8,136	25,859
ήтяг 1	0	0,474	0,587	0,615	0,598	0,529	0,005
gкр	∞	507,988	410,646	391,981	402,822	455,245	45304,584
Рк	2,808	6,281	9,754	13,227	16,701	20,174	23,6469
ήтяг 2	0	0,474	0,587	0,615	0,598	0,529	0,0053

N_н=9кВт; _тр=0,895; N_к=8,055кВт; G=31,2кН; f=0.09; P_f=2,808; G_тн=7,23кг/ч.

По данным таблицы № 3 строим график мощностного баланса.

Из графика баланса мощности и потенциальной тяговой характеристики следует, что трактор может работать с высокой степенью использования мощности двигателя на крюке, с высокими значениями тягового к.п.д., низким удельным тяговым расходом топлива только в определенном диапазоне.