4. Тяговые расчеты

4.1. Суммарное тяговое сопротивление

Для машины с активным рабочим органом уравнение баланса мощности можно записать следующим образом [5]:

; (4.1)

где – мощность на привод рабочего органа;

– мощность на передвижение машины;

– мощность на привод дополнительных устройств – подогревателей, вентиляторов, стеклоочистителей и др.

Мощность на привод рабочего органа, приведенная к валу двигателя, определяется по формуле [5]:

; (4.2)

кВт.

Мощность на передвижение, приведенная к валу двигателя, определяется по формуле [5]:

; (4.3)

где F_с – суммарное тяговое сопротивление;

V_п – скорость передвижения машины;

– к.п.д. механизмов ходовой части базовой машины. Для колесных машин = 0,95;

– к.п.д., учитывающий потери мощности при частичном буксовании, принимаем = 0,87;

– к. п. д. трансмиссии привода движителя, принимаем = 0,9.

Для определения суммарного тягового сопротивления вычерчивается схема рабочего оборудования (рис. 4.1.), на которой обозначаются силы тяжести G_p.o частей оборудования, силы взаимодействия грунта с рабочим органом F_тр, нормальные реакции грунта на поверхность опорного устройства R_о, силы сопротивления переднюю опорного устройства по поверхности грунта. На первой стадии рабочее оборудование рассматривается отдельно от базовой машины.

Из условия М_о = 0 получаем уравнение :

; (4.4)

Учитывая, что F_тр = R_o f получаем

(4.5)

кН.

Рис. 4.1. Схема к тяговому расчету машины с полунавесным рабочим органом

Спроектировав все силы на ось X, получим

; (4.6)

кН;

кН·м;

Аналогично находим

; (4.7)

кН.

кН.

После расчета значений сил F_x , F_y . F_z и определения направления их действия переходят к рассмотрению базовой машины (рис. 4.2.), где G_т – силы тяжести машины, R_г – нормальная реакция грунта на движитель, F_s – сила сопротивления передвижению, F_т – необходимая сила тяги, которая равна искомой силе F_c.

111’

Рис. 4.2. Схема к тяговому расчету машины с полунавесным рабочим органом

Проектируя все силы, действующие на базовую машину, на ось Y и решая это уравнение относительно R_г, получим следующее уравнение:

; (4.8)

кН;

Проектируя силы на ось X, получаем:

; (4.9)

Учитывая, что F_s= кН;

где f₀ – коэффициент сопротивления передвижению, f₀ = 0,15.

кН;

кВт.

; (4.10)

кВт;

кВт.

Принимаем в качестве базовой машины МТЗ–82. Проверяем, способна ли выбранная базовая машина обеспечить тяговое усилие по условиям сцепления движителя с грунтом, то есть для обеспечения работы машины без буксования должно соблюдаться условие [5]:

; (4.11)

где F_сц – сила тяги по сцеплению;

k_р – коэффициент режима работы, принимаем k_р = 1;

F_ном – номинальная сила тяги на крюке;

φ_сц – коэффициент сцепления движителя с грунтом, принимаем

φ_сц = 0,65;

R_г – нормальная составляющая суммарной реакции грунта на движитель базовой машины;

k_д – коэффициент динамичности. K_д = 1.

; (4.12)

кН;

; (4.13)

кН;

24,34 > 9,81 кН.

Условие выполняется, следовательно, базовая машина выбрана правильно.