2 Тяговый paсчет проектируемой гусеничной машины

2.1 Расчет и построение характеристики двигателя

2.1.1 Определение максимальной эффективной мощности двигателя

Величина максимальной эффективной мощности двигателя зависит от внешних условий и максимальной скорости машины:

, (2.1)

где – сопротивление прямолинейному движению, которое должна преодолевать машина на максимальной скорости;

G – сила тяжести машины;

V_max – максимальная скорость машины:

η_су – КПД силовой установки:

η_тр – КПД трансмиссии;

η_гд.т – КПД гусеничного движителя.

Из анализа исходных данных следует, что η_гд.т является неизвестным. Для

его определения используется эмпирическая формула:

, (2.2)

где a, b, c – эмпирические коэффициенты.

Скорость V_max в приведённом уравнении подставляется в км/ч. Подставляя величину η_гд.т в исходное уравнение (2.1), определяется максимальная эффективная мощность двигатели.

При дальнейших расчетах принимаем, что .

2.1.2 Расчет и построение внешней скоростной характеристик двигателя

При расчете внешней скоростной характеристики двигателя воспользуемся эмпирическими зависимостями для поршневых двигателей, полученных профессором Лениным И.М. Для быстроходных дизелей эта зависимость имеет вид, представленный в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Эмпирические зависимости для поршневых двигателей

	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	0,17	0,41	0,67	0,87	1,0

Используя таблицу 2.1, рассчитываются угловые скорости (2.3) и соответствующие им мощности (2.4) сводятся в таблице 2.2.

, (2.3)

аналогично для остальных случаев, выражая ω_i через ω_N.

, (2.4)

аналогично для остальных случаев N_ei.

Таблица 2.2

Данные расчета угловой скорости и соответствующие мощности

Параметр	№ расчетной точки
	1	2	3	4	5
ωi
Nei

По результатам таблицы 2.2 строится зависимость эффективной мощности двигателя от угловой скорости (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Зависимость эффективной мощности двигателя от угловой скорости

После построения графика эффективной мощности из начала координат к ней проводится касательная. Перпендикуляр, опушенный из точки касания на ось угловой скорости, определил угловую скорость ω_М максимального момента.

Полученная величина угловой скорости используется при расчете количества передач.

2.1.3 Расчет и построение свободной мощности и свободного момента двигателя

Свободная мощность двигателя определится уравнением:

, (2.5)

где N_ei – текущее значение эффективной мощности двигателя;

N_суi – потери мощности в силовой установке.

Потери мощности N_суi определяются уравнением:

, (2.6)

где N_суN – потери мощности в силовой установке при работе двигателя на

максимальной мощности;

ν – показатель степени, зависящий от типа системы охлаждения.

Потери мощности N_суN определяются зависимостью вида:

. (2.7)

Рассчитав свободную N_дi мощность для всех выбранных точек угловой скорости, определяется свободный момент:

. (2.8)

Данные расчета сводятся в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Данные расчета свободной мощности и свободного момента двигателя

Параметр	Угловая скорость, ωi
	ω1	ω2	ω3	ω4	ω5
Nei, кВт
Nсуi, кВт
Nдi, кВт
Мдi, кН·м

На график эффективной мощности накладываются график свободной мощности и свободного момента (рисунок 2.1).