- •Основи теорії та розрахунку трактора і автомобіля
- •1. Вступ
- •1.1. Із історії розвитку Вітчизняного тракторобудування
- •1.2. Із історії розвитку Вітчизняного автомобілебудування
- •1.3. Вклад Вітчизняних вчених в розвиток “Теорії трактора та автомобіля”
- •1.4. Типаж тракторів
- •1.4.1. Загальна будова трактора
- •1.4.2. Класифікація тракторів
- •1.5. Типаж автомобілів
- •1.5.1. Загальна будова автомобіля
- •1.5.2. Класифікація автомобілів
- •1.6. Предмет вивчення курсу “Теорія трактора та автомобіля”
- •1.7. Експлуатаційні властивості тракторів та автомобілів
- •2. Загальна динаміка колісних тракторів і автомобілів
- •2.1. Умови і режими роботи коліс
- •2.2. Утворення сили, моменту опору кочення та дотичної сили тяги
- •2.3. Фізико-механічні властивості грунту
- •2.4. Ведучий момент на рушіях трактора і автомобіля
- •2.5. Дотична сила тяги і її обмеження по зчепленню з ґрунтом
- •2.6. Необхідна і достатня умова руху трактора і автомобіля
- •2.7. Кінематика та динаміка веденого і ведучого коліс
- •2.7.1. Кінематика та динаміка веденого колеса
- •2.7.2. Динаміка ведучого колеса з пневматичною шиною
- •2.7.3. Зчеплення з ґрунтом і буксування рушіїв
- •2.9. Сили, які діють на рухому колісну машину
- •2.10. Тяговий баланс
- •2.11. Нормальні реакції грунту на передні і задні колеса тракторів та автомобілів
- •2.12. Нормальні реакції ґрунту на колеса трактора при роботі з навісною машиною
- •3. Загальна динаміка гусеничного трактора
- •3.1. Особливості кінематики і динаміки гусеничного рушія
- •3.3. Центр тиску гусеничного трактора і його зміщення відносно
- •Рівняння моментів має наступний вигляд
- •3.4. Робота гусеничного трактора з навісними машинами
- •Виконуємо такі арифметичні дії
- •Після скорочення рівняння (3.38) приймає вигляд
- •Рівняння (3.44) можемо записати наступним чином
- •3.5. Розподіл нормальних реакцій грунту
- •4. Визначення зчіпної ваги та розподіл навантаження
- •5. Тягова динаміка і паливна економічність трактора
- •5.1. Баланс потужності трактора
- •5.2. Побудова потенційної тягової характеристики проектуємого трактора
- •5.4. Процес розгону машинно-тракторного агрегату
- •5.4.1. Основні показники, їх оцінювання
- •5.4.2. Вплив на процес розгону механізмів для переключення
- •6. Тягова і гальмівна динаміка та паливна
- •6.1. Баланс потужності автомобіля
- •6.2. Динамічний фактор і динамічна характеристика автомобіля
- •6.3. Гальмівні властивості автомобіля
- •6.3.1. Процес гальмування автомобіля
- •6.3.2. Гальмова сила на колесах автомобіля
- •6.3.3. Рівняння руху автомобіля при гальмуванні
- •6.3.4. Вимірювачі гальмових якостей автомобіля
- •6.3.5. Гальмування двигуном
- •6.4. Паливна характеристика проектуємого автомобіля
- •7. Тягова динаміка повнопривідних
- •7.1. Основні типи безступеневих автоматичних трансмісій тракторів та автомобілів
- •7.1.1. Фрикційна механічна трансмісія
- •7.1.2. Електричні трансмісії
- •7.1.3. Гідродинамічна трансмісія
- •7.1.4. Гідростатична (гідрооб'ємна) трансмісія
- •7.2. Методика тягового розрахунку трактора
- •8. Теорія повороту тракторів та автомобілів
- •8.1. Теорія повороту колісних тракторів та автомобілів
- •8.1.1. Загальні відомості
- •8.1.2. Способи повороту колісних машин
- •8.1.3. Кінематика повороту колісної машини з рульовою трапецією
- •8.1.4. Динаміка повороту колісних машин
- •8.1.5. Керованість колісної машини
- •8.1.6. Вплив бокового уводу шин на кінематику повороту
- •8.1.7. Стабілізація керованих коліс
- •8.2. Поворот гусеничного трактора
- •8.2.1. Кінематика повороту
- •8.2.3. Поворот гусеничного трактора з навантаженням на гаку
- •8.2.4. Характеристика повороту гусеничного трактора
- •9. Стійкість тракторів та автомобілів
- •9.1. Повздовжня стійкість тракторів та автомобілів
- •9.2. Граничний статичний кут по сповзанню
- •9.3. Загальна умова повздовжньої стійкості колісних машин
- •9.4. Повздовжня стійкість колісної машини з навантаженням на гаку
- •9.5. Гранична статична стійкість гусеничного трактора
- •9.6. Поперечна стійкість тракторів та автомобілів
- •9.7. Способи підвищення стійкості тракторів та автомобілів
- •9.8. Поперечна стійкість колісних машин
- •9.9.Поворот колісної машини на схилах і під’йомах
- •9.10. Прохідність тракторів та автомобілів
- •9.10.1. Загальні відомості
- •9.10.2. Геометричні параметри прохідності
- •9.10.3. Способи поліпшення прохідності
- •10. Плавність руху і енергономічність машин
- •10.1. Загальні відомості
- •10.2. Характеристики поверхні доріг
- •10.3. Вплив коливань на людину
- •10.4. Рівняння коливань
- •10.5. Вимірювачі плавності ходу
- •10.6. Гасіння коливань
- •10.7. Коливальна система колісного трактора
- •11. Основи розрахунку шасі тракторів і автомобілів
- •11.1. Загальні положення
- •11.2. Розрахунок фрикційних муфт зчеплення
- •11.3. Особливості розрахунку фрикційних муфт повороту
- •11.4. Основи розрахунку коробок передач
- •11.5. Розрахунок елементів з’єднувальних муфт і карданних механізмів
- •11.6. Розрахунок механізмів заднього моста
- •11.7. Розрахунок рульового механізму
- •11.8. Розрахунок елементів ходових систем
2.4. Ведучий момент на рушіях трактора і автомобіля
Рух колісної і гусеничної машини відбувається під дією дотичної реакції грунту на ведучі елементи колісного чи гусеничного рушія.
Рух машини відбувається за рахунок роботи двигуна, трансмісії і обумовлений взаємодією ведучих елементів колісного або гусеничного рушія з ґрунтом.
Частота обертання вала двигуна значно більше частоти обертання рушіїв, а тому крутний момент Мк, який підведений до рушіїв, більший
Рис. 2.5. Залежність деформації грунту від напруги
крутного моменту двигуна Мд. Між ведучим моментом і крутним моментом двигуна є функціональна залежність
Н,
(2.15)
де ітр – передаточне число трансмісії;
ηтр – механічний ККД трансмісії.
Передаточне число трансмісії становить
(2.16)
де
і
– частота обертання колінчастого валу
двигуна і ведучого рушія (колеса), хв.-1
Механічний коефіцієнт корисної дії трансмісії (ККД) дорівнює
(2.17)
де Nк і Nе – потужність, яка підведена до ведучих рушіїв і потужність двигуна, кВт.
Рівняння (2.15.) дійсне для сталого режиму роботи двигуна. Крутний момент двигуна, передаточне число трансмісії і механічний ККД трансмісії
величини змінні і значно впливають на величину ведучого моменту.
При нерівномірному русі ведучий момент в Н визначається за рівнянням
(2.18)
де Ід, Іх, Ік – моменти інерції двигуна, деталей трансмісії і ведучих коліс, Н·м·с2;
j – прискорення (уповільнення) машини, м/с;
іх і ηх – передаточне число і механічний ККД передачі, яка з'єднує дану деталь з ведучими колесами;
rк – робочий радіус ведучих коліс, м.
Передаточне число трансмісії ітр, крім рівняння (2.16), визначається добутком передаточних чисел ік коробки передач, ігл головної передачі, ікп кінцевої передачі
ітр = ік·ігл·ікп. (2.19)
У деяких тракторів та автомобілів можуть бути колісні редуктори. В залежності від призначення трактора чи автомобіля передаточні числа трансмісії можуть бути такі: у тракторів ітр = 10…100 і більше; у вантажних автомобілів ітр = 6…50, легкових – 4…30.
ККД трансмісії визначається за рівнянням
(2.20)
інколи, орієнтовно,
(2.21)
де ηц = 0,98…0,99 – ККД одної пари циліндричних шестерень;
ηк = 0,97…0,98 – ККД одної пари конічних шестерень;
Zц і Zк – число пар циліндричних і конічних шестерень, які знаходяться у зачепленні на даній передачі;
ξ = 0,03…0,05 – відношення крутного моменту Мх, який необхідний для холостого обертання трансмісії до номінального моменту двигуна Мдн.
Момент двигуна Мд визначається регуляторною характеристикою у тракторного дизеля та швидкісною характеристикою автомобільного двигуна.
