3 Попередній тяговий розрахунок
Тяговий розрахунок виконується з метою визначення основних параметрів гусеничної машини, які забезпечують можливість прямолінійного руху її в заданих умовах.
Вихідні дані для тягового розрахунку машини з дизельним двигуном і ступінчатою механічною трансмісією наведені в табл. 3.1.
Таблиця 3.1 Вихідні дані для розрахунку:
Назва показника |
Значення |
Вага машини G, кН |
420 |
Максимальна швидкість Vmax, км/ч |
60 |
Максимальний кут підйому аmax, ° |
30 |
Висота машини Н, м |
2,2 |
Ширина колії В, м |
3,2 |
Кліренс h, м |
0,45 |
Тип гусениці |
Гумометалевий шарнір |
Примітка. У розрахунках всі параметри приймають тільки в основних одиницях СІ. Потужність двигуна і його зовнішня характеристика
Максимальну потужність двигуна машини визначимо з умови прямолінійного руху ГМ без буксування на максимальній швидкості по дорозі із твердим покриттям.
При цьому сумарний коефіцієнт опору прямолінійному руху: = 0.05
Коефіцієнт опору повітря: = 0.65 Вт
Найбільша площа поперечного перетину машини F
(3.1.1)
F = 5.6
Визначення ККД трансмісії:
(3.1.2)
де:
ККД циліндричної пари шестерень:
ККД конічної пари шестерень:
ККД планетарного ряду:
ККД підшипників и шарнірів:
Кількість:
- Пар циліндричних шестерень = 0
- Пар конічних шестерень = 0
- Планетарних рядів = 1
- Підшипників і шарнірів = 2
Визначаємо ККД трансмісії:
Визначення ККД гусеничного рушія с РМШ:
(3.1.3)
Визначаємо ККД гусеничного рушія при максимальній швидкості:
= 0.773
Визначення загального ККД транспортної гусеничної машини
(3.1.4)
Визначаємо загальний ККД ТГМ при максимальній швидкості без причепу
= 0.735
Визначення вільної потужності двигуна:
Визначаємо вільну потужність двигуна, необхідну для руху без причепу з максимальною швидкістю:
(3.1.5)
= 517.207 кВт
При
коефіцієнті втрат а
=
0,12 ( для вентиляційної системи охолодження)
отримаємо максимальну ефективну
потужність:
(3.1.6)
= 587.736 кВт
Визначимо робочий діапазон кутових швидкостей коленвалу:
Максимальна кутова швидкість коленвалу на холостих оборотах:
= 293 рад
Мінімальна стійка кутова швидкість коленвалу:
(3.1.7)
= 115 рад
Розбиваємо ділянку робочих частот обертання валу двигуна на 50 інтервалів:
(3.1.8)
Визначимо коефіцієнти, що входять в аналітичні залежності зовнішніх швидкісних характеристик:
(3.1.9)
(3.1.10)
(3.1.11)
(4.1.12)
= 0.41 = 1.86 = 1.27 = 1 = 215 г = 2
Розрахунок і побудова зовнішньої характеристики двигуна:
(3.1.13)
(3.1.14)
(3.1.15)
(3.1.16)
(3.1.17)
Результати розрахунків заносимо в таблицю (табл.3.2) і будуємо характеристику двигуна:
Кутова швидкість колінчатого валу, відповідна максимальному вільному крутному моменту:
(3.1.18)
= 200.717 рад
Коефіцієнти пристосування ДВС по кутової швидкості:
(3.1.19)
= 1.366 = 1.46
Коефіцієнти пристосування ДВС по моменту:
(3.1.20)
= 1.091 = 1.143
Табл.3.2 Результати розрахунків характеристик двигуна.
За отриманими даними побудована зовнішня характеристика двигуна, що вказана на рис 3.1
3.2 Мінімальна швидкість руху машини. Кінематичний діапазон трансмісії.
Коефіцієнт зчеплення: ф = 0.8
Мінімальна швидкість руху:
(3.2.1)
= 1.277 м
Кінематичний діапазон трансмісії:
(3.2.2)
= 9.242
3.3 Розподіл швидкостей руху. Вибір передаточних відношень трансмісії.
Коефіцієнт відриву першої передачі:
= 1.9
Максимальна швидкість руху на 1-й і 2-й передачах:
(3.3.1)
= 1.863 м = 3.541 м
Кінематичний діапазон трансмісії без обліку 1-й передачі:
(3.3.2)
= 4.864
Знаменник геометричної прогресії:
(3.3.3)
q = 1.46
Кількість скоригованих передач:
р = 2
Знаменник геометричної прогресії скоригованих передач:
= 1.43
Необхідна кількість передач:
(3.3.4)
k = 7
Уточнене значення знаменника геометричної прогресії:
(3.3.5)
= 1.335
Максимальні швидкості руху машини на передачах з 3-ї до вищої:
(3.3.6)
Таблиця 3.3- Значення максимальних швидкостей руху на передачах
Радіус ведучого колеса:
= 0.313 м
Передавальні відносини трансмісії на i-х передачах:
(3.3.7)
Таблиця 3.4 - Значення передавальних відносин трансмісії
Передавальні відносини:
додаткового редуктора = 1
механизма поворота = 1
Передаточне відношення бортової передачі (за умови, що вища передача в коробці передач - пряма):
(3.3.8)
= 5.325
Передавальні відносини коробки передач на i-х передачах:
(3.3.9)
Таблиця 3.5 - Значення передавальних відносин коробки передач
