10 Вопрос

Тяговый баланс и кпд гусеничного трактора

Уравнение тягового баланса гусеничной машины для общего случая движения имеет такой же вид, что и для колесной машины:

Р_к = Р_f + P_под + Р_воз + Р_крCos + Jm_эК_врм.

Сопротивление воздуха для гусеничных тракторов, обычно, не учитывают, т.к. максимальные скорости движения невелики. Режимы разгона в общем балансе времени движения занимают незначительную часть, поэтому сопротивлением разгону также пренебрегают.

Коэффициент полезного действия гусеничного движителя равен:

Кпд_гд = N_ост/N_к.

Его можно представить, рассмотрев баланс мощностей:

Рис.4.7 Баланс мощности гусеничного движителя

Здесь N_к - мощность, подводимая к ведущему колесу (звездочке);

N_r - мощность, расходуемая на преодоление сопротивлений в гусеничном

движителе;

N_f - мощность, расходуемая на качение; N_f = N_r + N_n

N_б – мощность, теряемая на буксование;

N_ост – мощность, передаваемая остову трактора.

– кпд, учитывающий потери в гусеничном движителе;

– кпд, учитывающий потери на прессование грунта;

– кпд, учитывающий потери на буксование.

Тогда Кпд_гд = Кпд_rКпд_пКпд_б.

Кпд, учитывающий потери мощности на буксование, у гусеничных машин достаточно высок и составляет 95…98%.

Потери мощности на качение гусеничного движителя состоят:

60…70% - на преодоление сил сопротивлений в гусеничном движителе,

30…40% - на прессование почвы.

Таким образом, существенного повышения кпд гусеничного движителя можно достичь снижением механических потерь в движителе.

11 Вопрос

Определение передаточных чисел трансмиссииавтомобиля

В трансмиссии автомобилей широкое распространение получили трехвальные коробки передач с соосным расположением первич­ного и вторичного валов. Обычно прямая передача является высшей I_кm = 1,0. В последнее время на автомобилях все чаше применяют повышающие передачи, для которых, исходя из конструктивных соображе­ний, принимают I_кm  0,8

Чтобы обеспечить максимальную скорость движения автомобиля на расчетном режиме работы двигателя, передаточное число главной передачи должно быть равным:

I₀ = На первой передаче, обычно, осуществляется трогание с места, а также преодоление максимального дорожного сопротивления. Мак­симальное значение касательной силы тяги должно быть больше или равно максимальной силе сопротивления дороги: P_кmax  P_дорmax

Подставляя их значений, получим М_еmaxКпд_трI_oI_к1/R_з  К_дорmaxgm_a

Отсюда I_к1 

Приняв I_к1, исходя из полученного выражения, мы тем самым обеспечим, что крутящего момента двигателя М_еmax будет доста­точно, для создания требуемой касательной силы тяги, т.е. при движении на максимальный подъём двигатель не заглохнет. Однако из этого не следует, что автомобиль преодолеет данный подъём. Возможно, что сцепления ведущих колес окажется недостаточно, колеса будут буксовать, а автомобиль остановится. Поэтому сле­дует проверить, при каком значении передаточного числа коробки I_кс касательная сила тяги будет равна силе сцепления: P_кmax = Р_сц М_еmaxКпд_трI_oI_кс/R_з = К_сцgm_aa_зК_дз,

где К_сц – коэффициент сцепления, a_з – доля нормальной нагрузки на ведущих колесах автомо­биля, К_дз – коэффициент динамического перераспределения нагру­зки на ведущие колеса.

I_кс = Очевидно, что должно соблюдаться условие I_к1 < I_кс. Промежуточные передачи автомобиля используются для его разгона, а также при движении в трудных дорожных условиях. Число ступе­ней коробки передач, по конструктивным соображениям, обычно не превышает шести. Коробки передач легковых автомобилей имеют, чаще всего, четыре или пять ступеней. При необходимости иметь большее число ступеней на грузовых автомобилях применяют дели­тели или дополнительные коробки.

Из рассмотрения тяговой динамики трактора установлено, что этому условию удовлетворяет геометрический ряд, знаменатель прогрессии которого определится

. Если учесть, что в процессе переключения передач скорость авто­мобиля падает на величину V_п, а также то, что из промежуточных передач чаще всего используется предпоследняя, для 4-х ступен­чатой трансмиссии 1 и 2 передачи нужно несколько раздвинуть, а 3 и 4 сблизить между собой. Тогда отношения передаточных чисел коробки передач будут представлять собой следующий ряд:

Многие современные легковые автомобили имеют ускоряющую пятую передачу, которая, как правило, не вписывается в геометричес­кий ряд. При движении на этой передаче стараются обеспечить наиболее полную загрузку двигателя при наиболее экономичном скоростном режиме. Как правило, в этом случае максимальную скорость автомобиль развивает на четвертой передаче. Окончательно передаточные числа коробки передач уточняют при выборе параметров зубчатого зацепления в процессе проектиро­вания.