Задача № 1.4
Определить
запас кинетической энергии тракторного
агрегата, работающего на 2-ой передаче
с заглубленным орудием, если удельное
сопротивление почвы
,
глубина пахоты
,
или автомобиля с 50% загрузкой кузова на
2-ой передаче по дороге с асфальтовым
покрытием. Момент инерции двигателя
определять также как и в задаче № 1.3.
Момент инерции тракторного или
автомобильного агрегата определять по
приближённой формуле
,
где
-
масса агрегата. Варианты заданий
представлены в таблице 1.4.
Пример решения этой задачи рассмотрим для трактора МТЗ-142, справочные данные по которому приведены в задаче № 1.3.
Запас кинетической энергии тракторного агрегата определяется по следующей формуле:
,
где
-
приведённый к ведомому валу муфты
сцепления (коленчатому валу двигателя),
момент инерции тракторного агрегата,
,
который можно определить по приближённой
формуле, не учитывающей кинетическую
энергию вращающихся деталей трансмиссии
,
где
-
масса трактора равная весу трактора
делённому на ускорение свободного
падения
,
;
- масса плуга с
системой навески (для ориентировочных
расчётов принимают массу одного корпуса
плуга равной
).
Так как трактор МТЗ-142 работает с
трёхкорпусным плугом, то
;
-
передаточное число трансмиссии трактора
на 2-ой передаче, которое определяется
по справочным данным (для трактора
МТЗ-142 оно равно
)
Тогда приведённый момент инерции будет равен
.
Момент сил сопротивления, приведённый к ведомому валу муфты сцепления, определяется по той же формуле, что и в задаче 1.3, а именно
.
Считаем движение
установившимся на горизонтальном
участке пути, поэтому сумма сил
сопротивления движению
.
Сила сопротивления качению определяется по известной формуле:
.
Сила тяги на
крюке
при
работе с плугом может быть подсчитана
по выражению
,
где
-
ширина захвата плуга,
(один корпус плуга имеет ширину захвата
,
таким образом
);
-
глубина пахоты,
;
-
удельное сопротивление почвы,
.
Подставляя
значения
в выражение для определения силы тяги
на крюке, получим
.
Тогда момент сил сопротивления, приведённый к ведомому валу муфты сцепления, будет равен
.
При этом запас кинетической энергии тракторного агрегата
.
Решение этой задачи для автомобиля осуществляется по этой же методике. Вес автомобиля определяется как сумма снаряженного веса автомобиля и 50% грузоподъёмности автомобиля, которые выбираются по справочной литературе. Сила тяги на крюке для автомобиля равна нулю, так как отсутствует навесное орудие, а сила сопротивления качению определяется исходя из веса гружёного автомобиля. Все остальные параметры автомобиля выбирают по справочной литературе. При этом запас кинетической энергии автомобиля будет на порядок больше ввиду отсутствия нагрузки на крюке, более скоростного двигателя и меньшего значения передаточных чисел трансмиссии.
Задача № 1.5
Легковой и
грузовой автомобиль движутся с одинаковыми
скоростями. Радиусы качения колёс
автомобилей соответственно равны
и
.
Передаточные числа трансмиссии легкового
автомобиля: коробки передач
;
главной передачи
,
а у грузового автомобиля передаточные
числа коробки передач
:
главной передачи
.
У какого автомобиля угловая скорость
коленчатого вала выше и во сколько раз?
Ответ: у грузового автомобиля в 3,8 раза.
Задача № 1.6
У легкового
автомобиля передаточное число главной
передачи
,
а радиус ведущего колеса
.
Каким должно быть передаточное число
главной передачи
,
чтобы при установке на автомобиль шин
с
его максимальная скорость не изменилась?
Ответ:
.
Задача № 1.7
Максимальная
скорость легкового автомобиля на 4-ой
прямой передаче
равна
.
Рассчитать максимальные скорости
автомобиля на 3-ей, 2-ой и 1-ой передачах,
а также угловую скорость коленчатого
вала двигателя, соответствующую
максимальной скорости автомобиля, если
передаточные числа коробки передач
соответственно равны
;
передаточное число главной передачи
,
а радиус ведущих колёс
.
Ответ:
Задача № 1.8
Грузовой
автомобиль движется на 1-ой передаче со
скоростью
.
Найти радиус ведущих колёс
,
если скорость вращения вала двигателя
равна
:
передаточное число главной передачи
,
а передаточное число коробки передач
.
Ответ:
.
Задача № 1.9
Определить на
сколько процентов КПД трансмиссии
грузового автомобиля с колёсной формулой
4х2 выше, чем КПД трансмиссии автомобиля
колёсной формулы 4х4. В трансмиссии
автомобиля 4х2 установлены коробка
передач, карданная передача и главная
передача, КПД которых соответственно
равны
.
В трансмиссии автомобиля 4х4 дополнительно
установлены раздаточная коробка, КПД
которой
и карданная передача для привода
передних колёс. Моментом, зависящим от
скорости движения пренебречь.
Ответ: на
Задача № 1.10
Определить
абсолютную и относительную влажность
почвы, если проба почвы до сушки весит
,
а после сушки
.
Общая влагоёмкость почвы
равна
.
Ответ:
.
Задача № 1.11
Определить
коэффициент запаса крутящего момента
двигателя и его коэффициент
приспособляемости, если двигатель
развивает номинальную мощность
при частоте вращения
и мощность
при частоте вращения, соответствующей
максимальному моменту двигателя
.
Ответ:
.
Задача № 1.12
Автомобиль с
двигателем постоянной мощности
движется со скоростью
в установившемся режиме на горизонтальном
участке пути. Передаточное число главной
передачи
;
радиус ведущего колеса
.
Определить величину момента, развиваемого
двигателем.
Ответ:
.
Задача № 1.13
Определить во
сколько раз изменится запас кинетической
энергии двигателя автомобиля массой
,
если он будет двигаться с прицепом
массой
и без него.
Ответ: в
раза.
Задача № 1.14
Определить
приведённый к ведомому валу муфты
сцепления момент инерции автопоезда,
состоящего из тягача массой
и прицепа
,
движущегося на 1-ой передаче, если
передаточное число коробки передач
,
главной передачи
,
а радиус ведущих колёс
.
Момент инерции колёс
.
Моментами инерции вращающихся деталей
трансмиссии пренебречь. Во сколько раз
изменится приведённый к ведомому валу
муфты сцепления момент инерции
,
если автомобиль будет двигаться на
прямой передаче?
Ответ:
;
увеличится в
раза.
Задача № 1.15
Во сколько раз
изменится запас кинетической энергии
автомобиля, движущегося на горизонтальном
участке пути по дороге с коэффициентом
сопротивления качению
на 1-ой передаче, если он будет двигаться
на подъём с углом
.
Масса автомобиля
;
передаточное число коробки передач
;
главной передачи
;
радиус ведущих колёс
;
КПД трансмиссии автомобиля
.
Момент инерции двигателя
;
момент инерции колёс
;
номинальная угловая скорость вращения
вала двигателя
.
Моментом инерции вращающихся деталей
трансмиссии пренебречь.
Ответ:
уменьшится в
раза.