
- •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
7.1.4. Гідростатична (гідрооб'ємна) трансмісія
Повний ККД такої трансмісії (рис.7.9) визначається за залежностями
ηгп = ηн · ηм · ηг; ηгп = ηн · ηм; ηн = ηмн · ηон · ηгн;
ηм = ηмм · ηом · ηгм, (7.26)
де ηмн і ηмм – механічний ККД насоса і гідромотора;
ηон і ηом – об’ємні ККД;
ηгн і ηгм – гідравлічні ККД насоса і гідромотора.
Передавальне число гідропередачі становить
(7.27)
де qн і qм – робочі об'єми (питома продуктивність, питома витрата)
гідронасоса і гідромотора, см3/об.
Частота обертання вала гідромотора в хв-1 дорівнює
nм = nн · ігп · ηон · ηом, (7.28)
де nн – частота обертання вала насоса;
ηон = 0,94…0,96 – об'ємний ККД гідронасоса;
ηом = 0,94…0,98 – об'ємний ККД гідромотора.
Продуктивність насоса Qн і витрата гідромотора Qм в л/хв визна- чаються за залежностями
(7.29)
Потужність насоса в Н·м/с становить
а
в кВт –
(7.30)
Рис.7.8. Безрозмірна характеристика гідротрансформатора:
а – непрозорого; б – прозорого
Рис. 7.9. Схема простішої гідростатичної передачі:
Н – насос; Б – бак; Р – розподільник; ГМ – гідромотор
Числові значення ρ в формулі (7.30) мають розмірність Н/см2, а Qн – л/хв.
Потужність гідромотора в кВт дорівнює
(7.31)
де Р – сила тиску робочої рідини на виштовхувач насоса, Н;
ρ – робочий тиск, Н/м2, Н/см2;
ηн і ηм – повний ККД насоса і гідромотора.
Повний ККД гідропередачі для відомих машин ηгп = 0,70…0,85 (гідравлічний ККД від гідравлічного опору у насосі, гідромоторі, трубопроводах та допоміжних гідроагрегатах). Механічний ККД насоса ηмн = 0,95…0,98, а гідромотора ηмм = 0,96…0,98; гідравлічний ККД насоса і гідромотора ηгм = 0,96…0,99, якщо гідравлічний опір трубопроводу і допоміжних гідроагрегатів віднести до насоса та гідромотора порівну.
Крутний момент насоса і гідромотора в Н·м становлять
;
.
(7.32)
Для регулювання швидкості руху трактора при зміні тягового зусилля застосовують насоси змінної продуктивності з автоматичними регуляторами, що забезпечують постійну тягову потужність (рис. 7.10). У цьому випадку ρ · qн – соnst.
Діапазон регулювання гідропередачі визначається так
.
(7.33)
Продуктивність аксіально-плунжерних насосів (рис. 7.12, 7.13) в см3/хв розраховується за залежністю
(7.34)
де d – діаметр плунжера, см;
D – діаметр розміщення вісей циліндрів, см;
Zn – число плунжерів;
γ – кут нахилу шайби або блока циліндрів.
Робочий об'єм радіально-поршневої гідромашини (рис. 7.11) q, продуктивність насоса Qн і витрата гідромотора Qм в см3/хв відповідно становлять
Рис. 7.10. Характеристика насоса змінної продуктивності
Рис. 7.12. Схема аксіально-плунжерного насоса з нахиленою шайбою
|
Рис. 7.11. Схема радіально-поршневого гідромотора, вбудованого у ведуче колесо
Рис. 7.13. Схема аксіально-плунжерного насоса з нахиленим блоком циліндрів
|
(7.35)
Qн
= qн
· nн
· ηон;
(7.36)
де d – діаметр циліндра, см;
S = 2е – хід поршня, см;
е – ексцентриситет, см;
Zn – число поршнів;
m – число робочих ходів поршня за один оберт (у багаторухових гідромашинах).