Построение кривой тягового кпд трактора

Если КПД трансмиссии на всех передачах одинаков, то тяговый КПД при данной нагрузке на крюке не зависит от передачи, на которой работает трактор, и на тяговой характеристике должна наноситься одна кривая тягового КПД. При несоблюдении этого условия следовало бы строить кривые тягового КПД отдельно для каждой передачи. При выполнении курсовой работы ограничимся в таком случае построением кривой тягового КПД только на одной первой передаче.

Тяговый КПД трактора:

В этой формуле N_кр - рассматриваемая тяговая мощность трактора, а N_e - рассматриваемая при этом эффективная мощность двигателя.

Для контроля над правильностью построения тяговой характеристики проверяем полученные значения тягового КПД по формуле:

(2)

Кривая тягового КПД строится для значений P_кр, охватывающих зону основных эксплуатационных нагрузок, соответствующих тяговому классу рассчитываемого трактора.

Результаты расчетов теоретической тяговой характеристики трактора заносятся в таблицу 5.

Таблица 5- Теоретическая тяговая характеристика трактора

Передача	Тяговое усилие Pкр, Н	Скорости движения м/с		Мощность кВт		Расход топлива		Тяговый КПД тяг, %		Буксование 
		Vт	V	Ne	Nкр	Gт кг/ч	gкр г/кВтч	по ф-ле (1)	по ф-ле (2)
1	0	2,22	2,22		0		-	0	0	0
	2375,5	2,18	2,13	19,5	5,1	6,9	1368,0	25,940	25,869	0,024
	9842,3	2,15	2,04	38,4	20,1	10,0	495,2	52,445	52,301	0,048
	17309,2	2,10	1,91	56,5	33,0	13,0	393,3	58,480	58,320	0,094
	19175,1	1,90	1,68	55,1	32,3	12,2	377,7	58,646	58,486	0,112
	20337,7	1,69	1,48	51,3	30,0	11,4	379,9	58,521	58,360	0,124
	20796,9	1,47	1,28	45,7	26,7	10,6	397,4	58,423	58,263	0,129
	20552,8	1,26	1,10	38,8	22,7	9,8	432,6	58,479	58,318	0,127
2	0	2,63	2,63		0		-	0	0	0
	1224,0	2,58	2,53	19,5	3,1	6,9	2240,0	15,842	15,799	0,022
	7539,4	2,54	2,44	38,4	18,4	10,0	541,6	47,949	47,817	0,038
	13854,7	2,48	2,32	56,5	32,1	13,0	404,2	56,902	56,746	0,069
	15432,9	2,24	2,06	55,1	31,9	12,2	382,9	57,841	57,682	0,079
	16416,3	1,99	1,82	51,3	29,9	11,4	381,7	58,237	58,077	0,087
	16804,6	1,74	1,59	45,7	26,7	10,6	397,9	58,356	58,196	0,090
	16598,1	1,49	1,36	38,8	22,6	9,8	434,0	58,296	58,136	0,088
3	0	3,11	3,11	0,0	0		-	0	0	0
	250,1	3,05	2,99	19,5	0,7	6,9	9255,1	3,834	3,824	0,020
	5591,6	3,00	2,90	38,4	16,2	10,0	613,6	42,319	42,203	0,032
	10933,0	2,94	2,79	56,5	30,5	13,0	425,9	54,007	53,859	0,052
	12267,9	2,65	2,49	55,1	30,6	12,2	398,8	55,538	55,386	0,059
	13099,5	2,36	2,21	51,3	28,9	11,4	394,8	56,310	56,155	0,064
	13428,0	2,06	1,93	45,7	25,9	10,6	410,4	56,580	56,424	0,066
	13253,4	1,77	1,65	38,8	21,9	9,8	448,3	56,439	56,284	0,065
4	0	3,68	3,68		0		-	0	0	0
	573,6	3,61	3,54	19,5	-2,0	6,9	3407,7	10,413	10,385	0,018
	3944,1	3,55	3,45	38,4	13,6	10,0	732,4	35,458	35,361	0,028
	8461,9	3,47	3,34	56,5	28,2	13,0	460,2	49,976	49,839	0,042
	9590,9	3,13	2,99	55,1	28,7	12,2	425,6	52,039	51,896	0,046
	10294,3	2,79	2,65	51,3	27,3	11,4	418,4	53,130	52,984	0,050
	10572,1	2,44	2,31	45,7	24,5	10,6	433,8	53,524	53,377	0,051
	10424,4	2,09	1,98	38,8	20,7	9,8	474,5	53,317	53,170	0,050

Анализ тяговой характеристики трактора

1. По мере роста тягового усилия трактора крюковая мощность пропорционально увеличивается от 0 до =33 кВт на первой передаче и =28,2 кВт на высшей четвертой передаче. Номинальное тяговое усилие для данного тягового класса трактор должен развивать на стерне нормальной влажности (8...22%) и средней твердости (1...1,5МПа); при этом буксование движителя трактора не должно превышать 15…18 %.

При увеличении тягового усилия свыше 14000 H мощность на крюке уменьшается. В данном случае двигатель работает на перегрузочных режимах, частота вращения вала двигателя снижается и скорость движения трактора резко уменьшается. И хотя усилие на крюке растет, но так как скорость движения уменьшается более интенсивно, произведение P_крV уменьшается, т.е. уменьшается мощность на крюке.

2. Буксование движителей по мере роста медленно увеличивается, достигает при номинальном тяговом усилии 9,4 % для данного трактора. Это не превышает допустимое значение, равное 15…18 %, что говорит о достаточно хороших сцепных свойствах трактора. С ростом свыше номинального значения буксование быстро растет из-за ухудшения тягово-сцепных свойств и при =20552,8 Н достигает 12,7 %.

3. Часовой расход топлива G_Т по мере загрузки трактора увеличивается от 6,9 кг/ч на холостом ходу до 13 кг/ч при номинальной силе тяги на крюке. При дальнейшем увеличении расход топлива уменьшается до 12,2 кг/ч, т.к. уменьшается мощность на крюке до кВт.

4. Удельный (крюковой) расход топлива g_кр по мере загрузки двигателя уменьшается от на холстом ходу до 393,3 г/кВтч при номинальной мощности =56,5 кВт. C дальнейшим увеличением усилия на крюке удельный расход топлива увеличивается до 432,6 г/кВтч из-за уменьшения мощности и перегрузочных режимов работы двигателя на корректорной ветви регуляторной характеристики. Минимальный удельный (крюковой) расход топлива g_кр составил 377,7 г/кВтч, что соответствует аналогичному показателю, достигнутому на современных сельскохозяйственных тракторах.

Повышенный удельный расход топлива на холостом ходу и перегрузочном режиме работы двигателя объясняется неэкономичностью работы на данных режимах.

5. Тяговый КПД трактора по мере загрузки трактора увеличивается, достигает максимального значения, равного 58,5 % при номинальной силе тяги P_кр=17,3 кН на крюке, а затем уменьшается.

Как известно, тяговый КПД:

где - КПД, учитывающий механические потери в трансмиссии; - КПД, учитывающий потери на качение трактора; - КПД, учитывающий потери на буксование ведущих колес.

При отклонении от максимального значения тягового КПД вправо, т.е. при росте силы тяги на крюке сверх номинальной, уменьшение тягового КПД объясняется повышенным буксованием и уменьшением

При отклонении влево (от максимального значения) уменьшение тягового КПД обусловлено значительной долей сопротивления качению в общем тяговом балансе и уменьшением

Зона оптимальных значений тягового КПД, равных 56…58% достигается при изменении P_кр в диапазоне 13,1…20,7 кН.