7. Расчет и построение теоретической тяговой характеристики трактора.
Определив основные конструктивные параметры тракторного двигателя и трактора в целом, приступают к аналитическому расчету и построению теоретической тяговой характеристики. Тяговая характеристика строится в функции силы тяги на крюке применительно к установившейся работе на горизонтальном участке. Характеристика рассчитывается и строится для заданного агрофона на основных и технологической передаче. Для транспортных передач в качестве агрофона принимается гравийное шоссе или сухая грунтовая дорога.
На
каждой передаче основного и транспортного
рядов трактора расчеты выполняются для
четырех расчетных режимов: номинальный
режим работы двигателя nн
и Мкрн
, режим максимального крутящего момента
Мкрmax
и n0,
режим крутящего момента
,
а также режим холостого хода трактора
(Ркр=0,Рк=Рf).
На технологической передаче расчеты выполняют для расчетного режима работы двигателя и холостого хода трактора (Ркр=0, Рк =Рf).
Для построения теоретической тяговой характеристики трактора расчетные тяговые показатели для каждой передачи заносятся в таблицу 4 параметров тяговой характеристики.
Основные расчетные зависимости для определения Рк и Ркр приведены выше.
Для конкретных значений крюкового усилия Ркр буксование δ определяется из графика δ= f(Ркр), построенного по результатам таблицы 1.
Теоретическая скорость определяется из выражения:
(38)
Зная величину буксования δ и теоретическую скорость движения, рабочие скорости подсчитываются по формуле:
. (39)
Мощность на крюке для каждой передачи и каждой расчетной точки определяют по формуле
(40)
Для оценки топливной экономичности трактора определяется удельный расход топлива по формуле
(41)
где Gт - соответствующий часовой расход топлива по регуляторной скоростной характеристике, кг/ч.
Тяговый КПД трактора подсчитывается по формуле
(42)
Проверку ηтяг производят по формуле
(43)
Если расчет по двум формулам для ηтяг произведен правильно, то результаты расчетов должны совпадать или быть близкими.
Выполнив расчеты параметров теоретической тяговой характеристики, приступают к построению теоретической тяговой характеристики.
Параметры теоретической тяговой характеристики Таблица 4
Пере- дача |
iTP |
Расч. точка |
nd (об/мин) |
Ne (кВт) |
Мкр (кН*м) |
GT (кг/ч) |
РК (кН) |
РКР (кН) |
δ,% |
VT (км/ч) |
VР (км/ч) |
Nкр (кВт) |
gКР (г/кВт*ч) |
ηтяг |
|
Nкр/Nе |
ηтр∙ηδ∙ηf∙ηмг |
||||||||||||||
I |
45,148566559 |
1 |
1854,533333 |
3,7993685 |
0,019573495 |
1,9 |
1,8 |
0 |
0 |
6,942413 |
6,942413 |
|
|
|
|
2 |
1750,000000 |
24,444626 |
0,133455647 |
5,671153 |
12,272727 |
10,472727 |
21 |
6,551094 |
5,175365 |
15,055606 |
376,680502 |
0,615907 |
0,615580 |
||
3 |
1550,000000 |
22,605364 |
0,139338590 |
5,723936 |
12,813729 |
11,013729 |
23 |
5,802398 |
4,467846 |
13,668791 |
418,759474 |
0,604670 |
0,604350 |
||
4 |
1312,500000 |
19,479311 |
0,141796622 |
5,423040 |
13,039773 |
11,239773 |
24 |
4,913321 |
3,734124 |
11,658528 |
465,156505 |
0,598508 |
0,598191 |
||
II |
39,91848639 |
1 |
1852,179363 |
4,2917026 |
0,022137990 |
2 |
1,8 |
0 |
0 |
7,842035 |
7,842035 |
|
|
|
|
2 |
1750,000000 |
24,444626 |
0,133455647 |
5,671153 |
10,851036 |
9,051036 |
17 |
7,409412 |
6,149812 |
15,461712 |
366,786879 |
0,632520 |
0,632185 |
||
3 |
1550,000000 |
22,605364 |
0,139338590 |
5,723936 |
11,329367 |
9,529367 |
18 |
6,562622 |
5,381350 |
14,244684 |
401,829621 |
0,630146 |
0,629812 |
||
4 |
1312,500000 |
19,479311 |
0,141796622 |
5,423040 |
11,529225 |
9,729225 |
19 |
5,557059 |
4,501218 |
12,164823 |
445,796894 |
0,624500 |
0,624168 |
||
III |
35,29426684 |
1 |
1849,516971 |
4,8470204 |
0,025038490 |
2,1 |
1,8 |
0 |
0 |
8,856741 |
8,856741 |
|
|
|
|
2 |
1750,000000 |
24,444626 |
0,133455647 |
5,671153 |
9,594035 |
7,794035 |
13 |
8,380186 |
7,290762 |
15,784570 |
359,284630 |
0,645728 |
0,645385 |
||
3 |
1550,000000 |
22,605364 |
0,139338590 |
5,723936 |
10,016955 |
8,216355 |
14 |
7,422451 |
6,383307 |
14,569820 |
392,862491 |
0,644529 |
0,644187 |
||
4 |
1312,500000 |
19,479311 |
0,141796622 |
5,423040 |
10,193662 |
8,393662 |
15 |
6,285140 |
5,342369 |
12,456121 |
435,371523 |
0,639454 |
0,639115 |
||
IV |
31,20572400 |
1 |
1846,505755 |
5,4731472 |
0,028319010 |
2,25 |
1,8 |
0 |
0 |
10,000833 |
10,000833 |
|
|
|
|
2 |
1750,000000 |
24,444626 |
0,133455647 |
5,671153 |
8,482647 |
6,682647 |
11 |
9,478150 |
8,435553 |
15,658839 |
362,169448 |
0,640584 |
0,640244 |
||
3 |
1550,000000 |
22,605364 |
0,139338590 |
5,723936 |
8,856576 |
7,056576 |
12 |
8,394933 |
7,387541 |
14,480761 |
395,278661 |
0,640590 |
0,640250 |
||
4 |
1312,500000 |
19,479311 |
0,141796622 |
5,423040 |
9,012812 |
7,212812 |
12,5 |
7,108612 |
6,220036 |
12,462208 |
435,158866 |
0,639767 |
0,639427 |
||
V |
27,59080400 |
1 |
1843,100014 |
6,1788163 |
0,032029340 |
2,4 |
1,8 |
0 |
0 |
11,290270 |
11,290270 |
|
|
|
|
2 |
1750,000000 |
24,444626 |
0,133455647 |
5,671153 |
7,500004 |
5,700004 |
8 |
10,719967 |
9,862370 |
15,615429 |
363,176262 |
0,638808 |
0,638469 |
||
3 |
1550,000000 |
22,605364 |
0,139338590 |
5,723936 |
7,830616 |
6,030616 |
9 |
9,494828 |
8,640294 |
14,473971 |
395,464101 |
0,640289 |
0,639950 |
||
4 |
1312,500000 |
19,479311 |
0,141796622 |
5,423040 |
7,968754 |
6,168754 |
10 |
8,039976 |
7,235978 |
12,399164 |
437,371453 |
0,635299 |
0,636191 |
||
Транспортная 1 |
19,25971107 |
1 |
1859,864776 |
2,6796223 |
0,013765241 |
1,8 |
0,54 |
0 |
0 |
16,321173 |
16,321173 |
|
|
|
|
2 |
1750,000000 |
24,444626 |
0,133455647 |
5,671153 |
5,235364 |
4,695364 |
0 |
15,357059 |
15,357059 |
20,029717 |
283,136956 |
0,819392 |
0,818957 |
||
3 |
1550,000000 |
22,605364 |
0,139338590 |
5,723936 |
5,466147 |
4,926147 |
0 |
13,601967 |
13,601967 |
18,612582 |
307,530463 |
0,823370 |
0,822933 |
||
4 |
1312,500000 |
19,479311 |
0,141796622 |
5,423040 |
5,562574 |
5,022574 |
0 |
11,517794 |
11,517794 |
16,069056 |
337,483432 |
0,824929 |
0,824499 |
||
Транспортная 2 |
13,44420557 |
1 |
1854,399204 |
3,8274557 |
0,019719620 |
1,95 |
0,54 |
0 |
0 |
23,312447 |
23,312447 |
|
|
|
|
2 |
1750,000000 |
24,444626 |
0,133455647 |
5,671153 |
3,654536 |
3,114536 |
0 |
22,000000 |
22,000000 |
19,033276 |
297,959905 |
0,778628 |
0,778215 |
||
3 |
1550,000000 |
22,605364 |
0,139338590 |
5,723936 |
3,815634 |
3,275634 |
0 |
19,485714 |
19,485714 |
17,730019 |
322,838667 |
0,784328 |
0,783912 |
||
4 |
1312,500000 |
19,479311 |
0,141796622 |
5,423040 |
3,882945 |
3,342945 |
0 |
16,500000 |
16,500000 |
15,321829 |
353,942085 |
0,786569 |
0,786152 |
||
Тенолог. |
104,31896869 |
1 |
1864,724145 |
1,653378 |
0,008471000 |
|
1,8 |
0 |
0 |
3,021142 |
3,021142 |
|
|
|
|
2 |
1851,675000 |
4,397026 |
0,022687460 |
|
4,724759 |
2,924759 |
4 |
3,000000 |
2,880000 |
2,339808 |
|
0,532134 |
0,531852 |
||
Уравнение мощностного баланса
Таблица 5
Мощностной баланс трактора
Pкр |
1,800000 |
3,600000 |
5,400000 |
7,200000 |
9,000000 |
10,800000 |
б % |
2,000000 |
5,000000 |
8,000000 |
11,000000 |
16,000000 |
22,000000 |
Ne |
24,444626 |
24,444626 |
24,444626 |
24,444626 |
24,444626 |
24,444626 |
Nтр |
2,123197 |
2,123197 |
2,123197 |
2,123197 |
2,123197 |
2,123197 |
Nк |
22,321429 |
22,321429 |
22,321429 |
22,321429 |
22,321429 |
22,321429 |
Nб |
0,446429 |
1,116071 |
1,785714 |
2,455357 |
3,571429 |
4,910714 |
Vт |
6,200397 |
4,133598 |
3,100199 |
2,480158 |
2,066799 |
1,771542 |
Vр |
6,076389 |
3,926918 |
2,852183 |
2,207341 |
1,736111 |
1,381803 |
Nf |
10,937500 |
7,068452 |
5,133928 |
3,973215 |
3,125000 |
2,487245 |
Nкр |
10,937500 |
14,136905 |
15,401780 |
15,892856 |
15,625000 |
14,923469 |
Выводы по трактору:
По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы:
на стерне лучше всего работать на третьей передаче, так как достигается наибольший тяговый КПД, при этом рабочая скорость равна 7,290762 км/ч и буксование 13%, что допустимо для работы на стерне, эффективный удельный расход топлива – 359,284630 г/кВтч.