Приклад. Аналіз регуляторної характеристики двигуна

Вихідні дані: В – 6, (табл. 1.1) [1].

Двигун СМД – 60 (трактор Т - 150).

Таблиця 1.1

Вихідні дані для побудови швидкісної характеристики двигуна

n, xв-1	2180	2140	2100	2000	1800	1600	1400
Ме, кН·м	0	0,145	0,302	0,526	0,556	0,580	0,606
Gn, кг / год	6,0	11,8	18,1	27,7	25,9	24,0	22,2
Ne, кВт	0	32,6	66,6	110,5	105,1	97,5	89,1
gе, г /(кВтгод)		362,0	271,8	250,6	246,4	246,2	249,2

Ефективну потужність двигуна визначаємо за формулою:

N_e = 0,105  М_е  n^х (кВт), (1.1)

де М_е – крутний момент (кНм);

n^х – частота обертання (хв^-1).

Питому витрату пального розраховуємо за формулою:

g_е = (г/(кВтгод)), (1.2)

де G_n – годинна витрата пального (кг/год).

Результати розрахунків заносимо у таблицю 1.1 і будуємо швидкісну характеристику двигуна СМД – 60 (рис. 1.1).

Коефіцієнт пристосованості К_пм визначаємо за формулою:

К_пм = , (1.3)

де М_еmax – максимальний крутний момент (кНм);

М_еmax = 0,606 кНм (рис. 1.1);

М_ен - номінальний крутний момент (кНм);

М_ен = 0,526 кНм (рис. 1.1).

Отже, К_пм = = 1,15.

Рис.1.1 Швидкісна характеристика двигуна СМД – 60

Коефіцієнт зниження частоти обертів колінчастого вала

двигуна в зоні перевантажень:

К_чо = , (1.4)

_{де – частота обертання вала двигуна при макси-мальному крутному моменті (хв}^-1_{); = 1400 хв}^-1 _{(рис.1.1);}

n_н – номінальна частота обертання вала двигуна (хв^-1).

n_н = 2000 хв^-1 (рис.1.1).

Таким чином К_чо = = 0,7

Побудуємо графік залежності ступеня питомої витрати пального ξg_е (%) від ступеня завантаження двигуна ξN_e (%) (рис. 1.2).

Ступінь завантаження двигуна та ступінь питомої витрати пального підрахуємо за формулами:

ξN_е = 100 (%), (1.5)

де N_ei - потужність, що відповідає даному значенню g_і (кВт).

ξg = (%), (1.6)

де g_н – питома витрата пального при потужності N_ен (г/(кВтгод)).

Дані розрахунків заносимо у таблицю 1.2.

Висновки. Побудувавши швидкісну характеристику двигуна СМД-60 (трактор Т – 150 див. рис. 1.1), встановили, що коефіцієнти пристосованості і зниження частоти обертання колінчастого вала двигуна лежать у встановлених межах, що свідчить про роботу двигуна при короткочасних переванта-женнях.

Характер зміни питомої витрати пального g_е (г/(кВтгод)), показує (рис. 1.2), що економічність двигуна буде найкраща, коли він завантажений у межах ξN_e=70...100 %. При цьому завантаженні двигуна питома витрата пального становитиме g_е = 240...250 (г/(кВтгод)), а частота обертання колінчастого вала n_е n_н = 1600...2000 об/хв.

Таблиця 1.2

Зміна питомої витрати пального

від навантаження двигуна

Навантаження двигуна		Витрата пального		Частота обертання (n) при gе
Ne, кВт	ξNe, %	gе,	ξgе, %
88,4	80	250	99,8	1400
99,45	90	240	95,8	1650
110,5 ном	100	250,6	100	2000
99,45	90	255	101,8	2030
88,4	80	260	103,8	2070
66,3	60	290	115,7	2110
44,2	40	385	153,6	2160

22,1

20

460

183,6

2190

Рис.1.2 Залежність питомої витрати пального від

навантаження двигуна