- •1.1Введение.
- •1.2 Описание узла.
- •1.3 Дано:
- •1.4 Тяговый расчет трактора:
- •1.5 Сводная таблица 3-ей скорости:
- •1.6 Сводная таблица 4-ой скорости:
- •1.7 Сводная таблица 5-ой скорости:
- •1.8 Сводная таблица 6-ой скорости:
- •1.9 Графики
- •1.10 Анализ тяговой характеристики трактора:
- •1.11 Расчет узла трактора (кпп).
- •1.11.1 Расчет шестерен:
- •1.11.2 Расчет вала (40xс):
- •1.11.3 Расчет цилиндров:
- •1.11.4 Расчет подшипников:
- •1.12 Анализ расчета узла (кпп) трактора:
1.3 Дано:
Расчет произведен на V=3,4,5,6км/ч nf= 1100,1300,1500,1770 об/мин
Вес трактора G=11800 кг gen=180 г/л.с. ч
Мощьность двигателя: Ne=230 л.с. iкпп3=7,25
Обороты двигателя n=1770 об/м iкпп4=6,43
КПД-трансмиссии nt=0,8 iкпп5=4,64
Коэффициент сцепления φ=0,26 iкпп6=3,82
Сопротивление качению f=0,02 RK=0,87М
Z1=22
Z2=24
1.4 Тяговый расчет трактора:
1. Определяем усилие на крюке: Pf-сила сопротивления качению
Pf=G*f=11800*0,02=236
2. Находим мощность двигателя по имперической зависимости:
Nex(nx)=Ne*nx/n*(0,87+1,13*nx/n-(nx/n)2)
Nex(1100)=230*1100/1770*(0,87+1,13*1100/1770-(1100/1770)2)= 169,52(л.с.)
Nex(1300)=230*1300/1770*(0,87+1,13*1300/1770-(1300/1770)2)=196,04(л.с.) Nex Nex((1500)=230*1500/1770*(0,87+1,13*1500/1770-(1500/1770)2)=216,24 (л.с.) Nex(1700)=230*1700/1770*(0,87+1,13*1770/1770-(1770/1770)2)=230 (л.с.)
З. Находим удельный эффективный расход топлива:
gex(nx)=gen*(1,55-1,55*nх/n+(nx/n)2)/1000
gex(1100)=180*(1,55-1,55*1100/1770+(1100/1770) 2)/1000=0,1751 кг/элс. *ч
gex(1300)=180*(1,55-1,55*1300/1770+(1300/1770) 2)/1000=0,1711 кг/элс. *ч
gex(1500)=180*(1,55-1,55*1500/1770+(1500/1770) 2)/1000= 0,1718 кг/элс. *ч
gex(1700)=180*(1,55-1,55*1770/1770+(1770/1770) 2)/1000=0,18 кг/злс *ч
4. Находим крутящий момент двигателя:
Mдв(nx)=(Nnx(nx)*716,2)/nx
Mдв(nx)=(169,52*716,2)/1100=110,37(кгс*м)
Mдв(nx)=(196,04*716,2)/1300=108,002 (кгс*м)
Mдв(nx)=(216,24 *716,2)/1500=103,24(кгс*м)
Mдв(nx)=(230 *716,2)/1770=93,06(кгс*м)
5. Опредепяем число трансмиссий трактора:
im=17,52
imp3=iкпп3*im=7,25*17,52=127,02
imp4=iкпп4*im=6,43*17,52=112,55
imp5=iкпп5*im=4,64*17,52=81,29
imp6=iкпп6*im=3,82*17,52=66,92
6. Находим расход топлива:
Gt(nx)=gex(nx)*Nex(nx)
Gt(nx)= 0,1751*169,52=29,68
Gt(nx)= 0,1711*196,04=33,54
Gt(nx)= 0,1718*216,24 =37,15
Gt(nx)= 0,18*230=41,4
7. Определяем P колеса для 3-ой скорости:
Рk3(nx)=(Mдв(nx)*imp3*nt)/Rk
Рk3(1100)=(110,37*127,02*0,8)/0,87=12891,216(кгс)
Рk3(1300)=(108,002*127,02*0,8)/0,87=12614,6336 (кгс)
Рk3(1500)=(103,24*127,02*0,8)/0,87=12058,432 (кгс)
Рk3(1700)=(93,06*127,02*0,8)/0,87=10869,408(кгс)
8. Определяем Р крюкобое для 3-ой скорости:
Рkp3(nx)=Pn3(nx)-Pf
Рkp3(1100)= 12891,216-236=12655,216 (кгс)
Рkp3(1300)= 12614,6336-236=12378,6336 (кгс)
Рkp3(1500)= 12058,432 -236=11822,432(кгс)
Рkp3(1700)= 10869,408-236=10633,408(кгс)
9. Определяем Р колеса для 4-ой скорости
Рk4(nx)=(Mдв(nx)*imp4*nt)/Rk
Рk4(1100)=(110,37*112,55*0,8)/0,87=11422,66(кгс)
Рk4(1300)=(108,002*112,55*0,8)/0,87=11177,58 (кгс)
Рk4(1500)=(103,24*112,55*0,8)/0,87=10684,74(кгс)
Рk4(1700)=(93,06*112,55*0,8)/0,87=9631,17(кгс)
10. Определяем Р крюковое для 4-ой скорости:
Рkp4(nx)=Pn4(nx)-Pf
Рkp4(1100)= 11422,66-236=11186,66(кгс)
Рkp4(1300)= 11177,58 -236=10941,58(кгс)
Рkp4(1500)= 10684,74-236=10448,74(кгс)
Рkp4(1700)= 9631,17-236=9395,17(кгс)
11. Определяем Р колеса для 5-ой скорости:
Рk5(nx)=(Mдв(nx)*imp5*nt)/Rk
Рk5(1100)=( 110,37*81,29*0,8)/0,87=8250,09(кгс)
Рk5(1300)=(108,002*81,29*0,8)/0,87=8073,08(кгс)
Рk5(1500)=(103,24*81,29*0,8)/0,87=7717,13(кгс)
Рk5(1700)=(93,06*81,29*0,8)/0,87=6956,18(кгс)
12. Определяем Р крюковое для 5-ой скорости:
Рkp5(nx)=Pn5(nx)-Pf
Рkp5(1100)= 8250,09-236=8014,09(кгс)
Рkp5(1300)= 8073,08-236=7837,08(кгс)
Рkp5(1500)= 7717,13-236=7481,13(кгс)
Рkp5(1700)= 6956,18-236=6720,18(кгс)
13. Определяем Р колеса для 6-ой скорости:
Рk6(nx)=(Mдв(nx)*imp6*nt)/Rk
Рk6(1100)=(110,37*66,92*0,8)/0,87=6791,68(кгс)
Рk6(1300)=(108,002*66,92*0,8)/0,87=6645,97(кгс)
Рk6(1500)=(103,24*66,92*0,8)/0,87=6352,93(кгс)
Рk6(1700)=(93,06*66,92*0,8)/0,87=5726,5(кгс)
14.0пределяем Р крюковое для 6-ой скорости:
Рkp6(nx)=Pn6(nx)-Pf
Рkp6(1100)= 6791,68-236=6555,68(кгс)
Рkp6(1300)= 6645,97-236=6409,97(кгс)
Рkp6(1500)= 6352,93-236=6116,93(кгс)
Рkp6(1700)= 5726,5-236=5490,5(кгс)
15. Определяем теоретическую скорость трактора VT на 5-ой скорости:
VT3(nx)=0,377*(nx*Rk)/imp3
VT3(1100)=0,377*(1100*0,87)/ 127,02=2,84(км/ч)
VT3(1300)=0,377*(1300*0,87)/ 127,02=3,35(км/ч)
VT3(1500)=0,377*(1500*0,87)/ 127,02=3,87(км/ч)
VT3(1700)=0,377*(1770*0,87)/ 127,02=4,57(км/ч)
16. Определяем теоретическую скорость трактора VT на 4-ой скорости:
VT4(nx)=0,377*(nx*Rk)/imp4
VT4(1100)=0,377*(1100*0,87)/ 112,55=3,2(км/ч)
VT4(1300)=0,377*(1300*0,87)/ 112,55=3,78(км/ч)
VT4(1500)=0,377*(1500*0,87)/ 112,55=4,37(км/ч)
VT4(1700)=0,377*(1770*0,87)/ 112,55=5,15 (км/ч)
17. Определяем теоретическую скорость трактора VT на 5-ой скорости:
VT5(nx)=0,377*(nx*Rk)/imp5
VT5(1100)=0,377*(1100*0,87)/ 81,29=4,43(км/ч)
VT5(1300)=0,377*(1300*0,87)/ 81,29=5,24(км/ч)
VT5(1500)=0,377*(1500*0,87)/ 81,29=6,05(км/ч)
VT5(1700)=0,377*(1770*0,87)/ 81,29=7,14(км/ч)
18. Определяем теоретическую скорость трактора VT на 6-ой скорости:
VT6(nx)=0,377*(nx*Rk)/imp6
VT6(1100)=0,377*(1100*0,87)/ 66,92=5,39(км/ч)
VT6(1300)=0,377*(1300*0,87)/ 66,92=6,37(км/ч)
VT6(1500)=0,377*(1500*0,87)/ 66,92=7,35(км/ч)
VT6(1700)=0,377*(1770*0,87)/ 66,92=8,67(км/ч)
19. Переводим Ркр в %, за 100% max Ркр:
19.1. Ркр3(nx)=(Ркр3(nx)*100)/Ркр3(1100)
Ркр3(1100)=100%
Ркр3(1300)=( 12378,6336*100)/ 12655,216=97,81%
Ркр3(1500)=( 11822,432*100)/ 12655,216=93,41%
Ркр3(1700)=( 10633,408*100)/ 12655,216=84,02%
19.2. Ркр4(nx)=(Ркр6(nx)*100)/Ркр4(1100)
Ркр4(1100)=100%
Ркр4(1300)=( 10941,58*100)/ 11186,66=97,80%
Ркр4(1500)=( 10448,74*100)/ 11186,66=93,40%
Ркр4(1700)=( 9395,17*100)/ 11186,66=83,98%
19.3. Ркр5(nx)=(Ркр7(nx)*100)/Ркр5(1100)
Ркр5(1100)=100%
Ркр5(1300)=( 7837,08*100)/ 8014,09=97,79%
Ркр5(1500)=( 7481,13*100)/ 8014,09=93,34%
Ркр5(1700)=( 6720,18*100)/ 8014,09=83,85%
19.4. Ркр6(nx)=(Ркр8(nx)*100)/Ркр6(1100)
Ркр6(1100)=100%
Ркр6(1300)=( 6409,97*100)/ 6555,68=97,77%
Ркр6(1500)=( 6116,93*100)/ 6555,68=93,30%
Ркр6(1700)=( 5490,5*100)/ 6555,68=83,75%
20. Определяем коэффициент буксования для 3,4,5,6 скоростей:
20.1. nб3(nx)=1-(Ркр3(nx)2/50000) 20.2. nб4(nx)=1-(Ркр4(nx)2/50000)
nб3(1100)=1-(1002/50000)=0,8 nб4(1100)=1-(1002/50000)=0,8
nб3(1300)=1-(97,812/50000)=0,80 nб4(1300)=1-(97,802/50000)=0,80
nб3(1500)=1-(93,412/50000)=0,82 nб4(1500)=1-(93,402/50000)=0,82
nб3(1700)=1-(84,022/50000)=0,85 nб4(1700)=1-(83,982/50000)=0,85
20.3. nб5(nx)=1-(Ркр5(nx)2/50000) 20.4. nб6(nx)=1-(Ркр6(nx)2/50000)
nб5(1100)=1-(1002/50000)=0,8 nб6(1100)=1-(1002/50000)=0,8
nб5(1300)=1-(97,792/50000)=0,80 nб6(1300)=1-(97,772/50000)=0,80
nб5(1500)=1-(93,342/50000)=0,82 nб6(1500)=1-(93,302/50000)=0,82
nб5(1700)=1-(83,852/50000)=0,87 nб6(1700)=1-(83,752/50000)=0,87
21. Определяем фактическую скорость на 3,4,5,6 скоростях:
21.1. Vф(nx)=Vm3(nx)*nб3(nx)
Vф(1100)= 2,84*0,8=2,27(км/ч)
Vф(1300)= 3,35*0,8=2,68(км/ч)
Vф(1500)=3,87*0,82=3,17(км/ч)
Vф(1700)= 4,57*0,87=3,97(км/ч)
21.2. Vф(nx)=Vm4(nx)*nб4(nx)
Vф(1100)= 3,2*0,8=2,56(км/ч)
Vф(1300)= 3,78*0,8=3,02(км/ч)
Vф(1500)= 4,37*0,82=3,58(км/ч)
Vф(1700)= 4,15*0,87=3,61 (км/ч)
21.3. Vф(nx)=Vm5(nx)*nб5(nx)
Vф(1100)= 4,43*0,8=3,54(км/ч)
Vф(1300)= 5,24*0,8=4,19(км/ч)
Vф(1500)= 6,05*0,82=4,96(км/ч)
Vф(1700)= 7,14*0,87=6,21(км/ч)
21.4. Vф(nx)=Vm6(nx)*nб6(nx)
Vф(1100)= 5,39*0,8=4,31(км/ч)
Vф(1300)= 6,37*0,8=5,09(км/ч)
Vф(1500)= 7,35*0,82=6,02(км/ч)
Vф(1700)= 8,67*0,87=7,54(км/ч)
22. Определяем крюковую мощность трактора на 3-ой скорости:
Nкр3(nx)=(Ркр3(nx)*Vф3(nx))/270
Nкр3(1100)=( 12655,216*2,27)/270=106,39(л.с.)
Nкр3(1300)=( 12378,6336*2,68)/270=122,86(л.с.)
Nкр3(1500)=( 11822,432*3,17)/270=138,8(л.с.)
Nкр3(1700)=( 10633,408*3,97)/270=156,31(л.с.)
23. Определяем крюковую мощность трактора на 4-ой скорости:
Nкр4(nx)=(Ркр4(nx)*Vф4(nx))/270
Nкр4(1100)=( 11186,66*2,56)/270=106,06(л.с.)
Nкр4(1300)=( 10941,58*3,02)/270=122,38(л.с.)
Nкр4(1500)=( 10448,74*3,58)/270=138,54(л.с.)
Nкр4(1700)=( 9395,17*3,61)/270=125,61(л.с.)
24. Определяем крюковую мощность трактора на 5-ой скорости:
Nкр5(nx)=(Ркр5(nx)*Vф5(nx))/270
Nкр5(1100)=( 8014,09*3,54)/270=105,07(л.с.)
Nкр5(1300)=( 7837,08*4,19)/270=121,61(л.с.)
Nкр5(1500)=( 7481,13*4,96)/270=137,43(л.с.)
Nкр5(1700)=( 6720,18*6,21)/270=154,56(л.с.)
25. Определяем крюковую мощность трактора на 6-ой скорости:
Nкр6(nx)=(Ркр6(nx)*Vф6(nx))/270
Nкр6(1100)=( 6555,68*4,31)/270=104,64(л.с.)
Nкр6(1300)=( 6409,97*5,09)/270=120,83(л.с.)
Nкр6(1500)=( 6116,93*6,02)/270=136,38(л.с.)
Nкр6(1700)=( 5490,5*7,54)/270=153,32(л.с.)
26. Определяем КПД на 3-й скорости:
nmр3(nx)=Nкр3(nx)/Ne
nmр3(1100)= 106,39/230=0,46(л.с.)
nmр3(1300)= 122,86/230=0,53(л.с.)
nmр3(1500)= 138,8/230=0,6(л.с.)
nmр3(1700)= 156,31/230=0,67(л.с.)
27. Определяем КПД на 4-й скорости:
nmр4(nx)=Nкр4(nx)/Ne
nmр4(1100)= 106,06/230=0,46(л.с.)
nmр4(1300)= 122,38/230=0,53(л.с.)
nmр4(1500)= 138,54/230=0,6(л.с.)
nmр4(1700)= 125,61/230=0,54(л.с.)
28. Определяем КПД на 5-й скорости:
nmр5(nx)=Nкр5(nx)/Ne
nmр5(1100)= 105,07/230=0,45(л.с.)
nmр5(1300)= 121,61/230=0,52(л.с.)
nmр5(1500)= 137,43/230=0,59(л.с.)
nmр5(1700)= 154,56/230=0,67(л.с.)
29. Определяем КПД на 6-й скорости:
nmр6(nx)=Nкр6(nx)/Ne
nmр6(1100)= 104,64/230=0,45(л.с.)
nmр6(1300)= 120,83/230=0,52(л.с.)
nmр6(1500)= 136,38/230=0,59(л.с.)
nmр6(1700)=153,32/230=0,66(л.с.)
30. Определяем удельный крюковой расход но 3-й скорости:
gкр3(nx)=Gt(nx)/Nкр3(nx)
gкр3(1100)= 29,68/106,39=0,278(кг/крис *ч)
gкр3(1300)= 33,54/122,86=0,272(кг/крис *ч)
gкр3(1500)= 37,15/138,8=0,267(кг/крис *ч)
gкр3(1700)= 41,4/156,31=0,264кг/крис *ч)
31. Определяем удельный крюковой расход на 4-й скорости:
gкр4(nx)=Gt(nx)/Nкр4(nx)
gкр4(1100)= 29,68/106,06=0,279(кг/крис *ч)
gкр4(1300)= 33,54/122,38=0,274(кг/крис *ч)
gкр4(1500)= 37,15/138,54=0,268(кг/крис *ч)
gкр4(1700)= 41,4/125,61=0,329(кг/крис *ч)
32. Определяем удельный крюковой расход на 5-й скорости:
gкр5(nx)=Gt(nx)/Nкр5(nx)
gкр5(1100)= 29,68/105,07=0,282(кг/крис *ч)
gкр5(1300)= 33,54/121,61=0,275(кг/крис *ч)
gкр5(1500)= 37,15/137,43=0,270(кг/крис *ч)
gкр5(1700)= 41,4/154,56=0,267(кг/крис *ч)
33. Определяем удельный крюковой расход на 6-й скорости:
gкр6(nx)=Gt(nx)/Nкр6(nx)
gкр6(1100)= 29,68/104,64=0,283(кг/крис *ч)
gкр6(1300)= 33,54/120,83=0,277(кг/крис *ч)
gкр6(1500)= 37,15/136,38=0,272(кг/крис *ч)
gкр6(1700)= 41,4/153,32=0,270(кг/крис *ч)
