Учебное пособие 2215
.pdf
Коэффициент буксования колесного движителя |
|
||||||
δ = 1− |
Vд |
. |
|
(7.9) |
|||
|
|||||||
VТ |
|
|
|
|
|
||
Тяговая мощность на рабочем органе автогрейдера, кВт, |
|||||||
NТ = Т Vд. |
(7.10) |
||||||
Часовой расход топлива двигателем, кг/ч, |
|
||||||
Gт = γ |
|
0 |
|
т , |
(7.11) |
||
t |
G |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
где γt0 - объемная масса дизельного топлива при температуре топлива t0С.
Удельный расход топлива |
|
||||
g |
Т |
= |
Gт . |
(7.12) |
|
NТ |
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
Погрешности расчетных показателей определялись по |
|||||
следующим зависимостям, %. |
|
|
|
||
Погрешность εVТ теоретической скорости VТ, при работе |
|||||
автогрейдера в режиме только заднего |
ведущего моста равна |
||||
2,25 %, при полном приводе εVТЗ = 2,25 % и εVТП = 2,90 %. Погрешность εVд действительной скорости Vд, при работе
автогрейдера в режиме только заднего ведущего моста равна 2,90 %, при полном приводе εVд = 3,30 % .
Погрешность коэффициента буксования δ равна: для режима только заднего ведущего моста
εδз = |
|
|
εV2 |
+ εV2 |
= |
|
2,252 + 2,902 |
|
= 3,67 00 ; |
(7.13) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
Т |
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при полном приводе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
для задних ведущих колес |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
εδз = |
εV2 |
+ εV2 |
= |
2,252 + 3,302 |
|
= 3,99 00 , |
(7.14) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
кз |
к5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
для передних ведущих колес |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
εδ |
= |
|
εV2 |
+ εV2 |
= |
2,902 + 3,302 |
|
= 4,39 00 . |
(7.15) |
|||||||||
|
П |
|
|
|
кП |
к5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Погрешность тяговой мощности Nт равна: |
|
|||||||||||||||||
для режима только заднего ведущего моста |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
ε N |
ТЗ |
= εТ2 + εV2 |
= |
2,342 + 2,902 = 3,7300 ; |
(7.16) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
131 |
|
|
|
|
|
||
при полном приводе
ε N |
ТП |
= |
εТ2 + εV2 |
= |
2,342 + 3,302 |
= 4,04 00 . |
|
(7.17) |
|||||||
|
|
|
к5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Погрешность удельного расхода топлива равна: |
|
||||||||||||||
для режима только заднего ведущего моста |
|
|
|
|
|
||||||||||
ε |
|
= |
ε 2 |
+ ε 2 |
|
= |
1,52 + 3,732 |
= 4,02 0 |
0 |
; |
|
(7.18) |
|||
|
|
|
gТз |
Gт |
NТЗ |
|
|
|
|
|
|
||||
при полном приводе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ε |
gТз |
= |
ε 2 |
+ ε 2 |
|
= |
1,52 + 4,042 |
= 4,310 |
0 |
. |
(7.19) |
||||
|
|
|
Gт |
NТП |
|
|
|
|
|
|
|||||
7.6.2. Результаты измерений
Тяговые испытания автогрейдера ГС-25.12 были проведены на полигоне кафедры строительных и дорожных машин Воронежского ГАСУ в утренние и вечерние часы 7…8 июля 2012 г. при температуре воздуха 26 ± 20 С.
Тяговые испытания автогрейдера проводились на свежесрезанном суглинистом грунте с параметрами: прочность – Суд = 10…15 ударов (грунт 3 категории) и массовой влажность W = 15…18 %. Давление воздуха в шинах составляло 0,3 МПа.
Перед проведением тяговых испытаний были определены скорость движения и расход топлива при движении автогрейдера без нагрузки на первой рабочей передаче:
на режиме только заднего ведущего моста: VдЗ = 1,37 м/c (4,93 км/ч), GТЗ=14,80 кг/ч; при полном приводе:
VдП = 1,36 м/c (4,90 км/ч), GТП = 16,08 кг/ч.
При проведении тяговых испытаний автогрейдер двигался на первой рабочей передаче при максимальной подаче топлива в двигатель, а в режиме работы и переднего ведущего моста потенциометр его управления находился в режиме максимальной агрессивности, тумблер системы АSR включен.
132
7.7.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.Изучить основные положения построения тяговой характеристики ЗТМ по методике Н.А. Ульянова.
2.Ознакомиться с приборами и оборудованием, необходимым для определения тяговой характеристики ЗТМ.
3.Изучить требования к испытательной площадке для определения тяговой характеристики ЗТМ.
4.Последовательно зафиксировать методику проведения работ при определении тяговой характеристики.
5.Познакомиться с установкой и тарировкой приборов для фиксации измеряемых параметров.
6.Усвоить методику обработки результатов испытаний, зафиксированных на осциллограмме.
Контрольные вопросы
1.Что можно оценить с помощью тяговой характеристики?
2.Что представляет собой тяговая характеристика?
3.Перечислите требования к испытательной площадке для определения тяговой характеристики.
4.Какие работы выполняют до проведения испытаний?
5.Требования к движению машины при испытаниях?
6.Какие параметры машины фиксируются при испыта-
ниях?
7.Как определяется теоретическая скорость движения автогрейдера?
8.Как определяется действительная скорость движения автогрейдера?
9.Как определяется коэффициент буксования колесного движителя?
10.Как определяется тяговая мощность на рабочем органе машины?
11.Как определяются часовой и удельный расходы топлива?
12.Порядок действий при построении тяговой характе-
ристики?
133
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Дорожные машины. Часть 1. Машины для земляных работ. Изд. 3-е, переработ. и доп. М., «Машиностроение», 1972,
с.504. Авт. Алексеева Т.В.,Артемьев К.А., Бромберг А.А. и др.
2.http://www.techstory.ru/trr/t4ap_tech.htm
3.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2013614291. Тяговая характеристика ЗТМ с изменяемым сцепным весом. Авторы Нилов В.А., Иванищев П.И. Заявка 2013612180 от 20.03.2013. Зарегистрировано 26.04.2013.
4.Жулай В.А. О производительности землеройнотранспортных машин / В.А. Жулай // Строительные и дорожные машины. 2013. № 3. С. 37-38.
5.Теория самоходных колесных землеройнотранспортных машин. Ульянов Н.А., «Машиностроение», 1969,
с.520.
6.Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Строительные машины. Ч 2.- М. : Машиностроение, 1985.- 224 с.
7.Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. – М. : Наука, 1971. – 192 с.
8.Дьяконов В.П. Справочник по расчетам на микрокалькуляторах. М. : Наука, 1985. – 224 с.
9.http://www.avtomash.ru/cdm/kolu/dz98.htm
10.А.с. №1750984 СССР, МКИ5 В60D 1/00. Сцепное устройство автогрейдеров. Авт. изобр. Нилов В.А., Борисенков В.А. № 4739485/11; Заявл. 25.09.89; Опубл. 30.07.92, Бюл. № 28. – 4 с.
11.А.с. № 1452715 СССР, МКИ4 В60D 1/00. Сцепное устройство автогрейдеров для монтажа длиннобазового планировщика. Авт. изобр. Нилов В.А., Борисенков В.А. № 4308053/31-11; Заявл. 13.07.87; Опубл. 23.01.89, Бюл. № 3. – 6 с.
12.ГОСТ 27247-87 Землеройные машины. Методы определения тяговой характеристики. Москва. 1987 – 27 с.
134
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П.1 Значения необходимого числа измерений n для соотношения
q и надежности α
q |
|
|
α |
|
|
|
0,90 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
0,999 |
||
|
||||||
1,0 |
5 |
7 |
9 |
11 |
17 |
|
0,5 |
13 |
18 |
25 |
31 |
50 |
|
0,4 |
19 |
27 |
37 |
46 |
74 |
|
0,3 |
32 |
46 |
64 |
78 |
127 |
|
0,2 |
70 |
99 |
139 |
171 |
277 |
|
0,1 |
273 |
387 |
545 |
668 |
1089 |
|
0,05 |
1084 |
1540 |
2168 |
2659 |
4338 |
Таблица П.2
|
|
Виды испытаний |
||
|
|
|
|
|
|
|
Виды |
|
|
Виды |
|
испыта- |
|
Цели испытаний |
(категории) |
|
ний. |
|
|
|
|
|
||
испытаний |
|
Объекты |
|
|
|
|
испытаний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Исследователь- |
|
|
|
Выбор и обоснование оптимальных значений |
ские |
|
|
|
показателей эксплуатационных свойств, провер- |
|
|
|
|
ка и подтверждение конструктивных схем и |
|
|
Макетные |
|
|
|
|
|
параметров, конструкционных материалов, от- |
|
1.1 Поисковые |
|
и опытные |
|
работка технических требований для включения |
|
|
образцы |
|
в техническое задание (ТЗ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение и оценка влияния вносимых в опыт- |
|
|
|
|
ные образцы изменений для достижения заданных |
|
|
|
|
значений показателей ТЗ и качества; приведения |
|
|
|
|
конструкции в соответствие с требованиями тех- |
1.2 Доводочные |
|
Опытные |
|
нических условий (ТУ), технического проекта, |
|
|
конструкторской документации (КД), стандартов, |
||
|
|
образцы |
|
правил и норм безопасности, санитарно- |
|
|
|
|
гигиенических норм и других нормативных доку- |
|
|
|
|
ментов, в том числе международных правил и на- |
|
|
|
|
циональных норм и правил стран, в которые пла- |
|
|
|
|
нируется экспорт машин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
135 |
|
Продолжение табл. П.2
2. Предварительные
3. Приёмочные
4.Квалификационные
(установочные)
|
|
Проверка соответствия опытных об- |
||||||||
|
|
разцов ТЗ, требованиям нормативной и |
||||||||
|
|
другой документации, перечисленной в |
||||||||
|
|
п.1.2. |
Определение |
предварительных |
||||||
|
|
значений показателей надёжности пол- |
||||||||
|
|
нокомплектной машины, |
её |
частей, |
||||||
|
|
агрегатов, узлов и деталей в процессе |
||||||||
Опытные |
|
функционирования. |
|
|
|
|
||||
образцы |
|
Определение |
предварительной но- |
|||||||
|
|
менклатуры запасных частей. Опреде- |
||||||||
|
|
ление |
необходимой |
конструкторской |
||||||
|
|
доработки и внесение изменений в об- |
||||||||
|
|
разцы машины для приёмочных испы- |
||||||||
|
|
таний. |
Определение |
возможности |
||||||
|
|
предъявления образцов на приёмочные |
||||||||
|
|
испытания. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Определение |
соответствия |
опытных |
||||||
|
|
образцов ТЗ, требованиям стандартов, |
||||||||
Опытные |
|
в том |
числе |
международных, |
нацио- |
|||||
|
нальных и КД. Оценка технического |
|||||||||
образцы |
|
|||||||||
|
уровня. Определение целесообразности |
|||||||||
|
|
|||||||||
|
|
постановки машины на производство и |
||||||||
|
|
использования по назначению. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Проверка эффективности |
мероприя- |
||||||
|
|
|
тий по устранению недостатков, обна- |
|||||||
|
|
|
руженных в приёмочных испытаниях. |
|||||||
Образцы |
|
|
Оценка соответствия образцов уста- |
|||||||
установочной |
|
|
новочной серии техническим услови- |
|||||||
серии |
|
|
ям и требованиям других документов, |
|||||||
(первой про- |
|
|
перечисленным в пп.1-3. Проверка |
|||||||
мышленной |
|
|
отработанности |
(освоения) |
техноло- |
|||||
партии) |
|
|
гии изготовления основных агрегатов, |
|||||||
|
|
|
узлов, |
деталей |
полнокомплектной |
|||||
|
|
|
машины путём |
комплексной |
оценки |
|||||
|
|
|
качества. |
|
|
|
|
|
|
|
136
Продолжение табл. П.2
5. Приёмосдаточные
6. Периодические (краткие контрольные – ККИ)
7. Инспекционные (длительные контрольные испытания – ДКИ)
|
Проверка соответствия машин серийного и |
|
|
массового производства требованиям техни- |
|
|
ческих условий, конструкторской докумен- |
|
Образцы |
тации и инструкциям по технической экс- |
|
серийного и |
плуатации, а также условиям поставки, пре- |
|
массового |
дусмотренным документами о порядке при- |
|
производства |
ёмки и поставки машин, их агрегатов, узлов |
|
|
и деталей, договорами или другими двусто- |
|
|
ронними обязательствами между предпри- |
|
|
ятием-изготовителем и заказчиком. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка соответствия машины ТУ, требо- |
|
|
ваниям стандартов и КД в объёме, преду- |
|
|
смотренном нормативно-технической доку- |
|
|
ментацией на данный вид испытаний. Про- |
|
Образцы |
верка стабильности качества изготовления, в |
|
серийного и |
том числе сборки, регулировки, отделки и |
|
массового |
др. Подтверждение уровня качества изго- |
|
производства |
товления машин, выпущенных в течение |
|
|
контролируемого |
периода. Подтверждение |
|
возможности продолжения изготовления по |
|
|
действующей |
конструкторско- |
|
технологической документации. |
|
|
|
|
|
Проверка соответствия образцов серийного |
|
|
и массового производства ТУ и стандартам |
|
|
в объёме, предусмотренном НТД на данный |
|
|
вид испытаний. Проверка стабильности ка- |
|
Образцы |
чества изготовления. Проверка надёжности |
|
серийного и |
(безотказности) в пределах не менее гаран- |
|
массового |
тийного пробега (наработки). Проверка эф- |
|
производства |
фективности конструктивных и технологи- |
|
|
ческих мероприятий, проведенных на про- |
|
|
изводстве для устранения недостатков, вы- |
|
|
явленных в предыдущих ДКИ, оценка эф- |
|
|
фективности корректирующих воздействий. |
|
137
Продолжение табл. П.2
8.Испытания на надёжность (ресурсные испытания)
9.Эксплуатационные
Образцы серийного и массового производства
Подтверждение (определение) заданного или объявленного ресурса до капитального ремонта полнокомплектной машины или основных (базовых) её агрегатов. Определение и оценка значений показателей надёжности и изменения значений показателей других эксплуатационных свойств машины за период испытаний. Определение фактического расхода и уточнение предварительной номенклатуры запасных частей и расхода эксплуатационных свойств в зависимости от величины пробега (наработки). Проверка эффективности изменений, внесённых в конструкцию и (или) технологию изготовления машины.
|
|
Оценка соответствия машин условиям и |
|
|
|
требованиям эксплуатации (оценка при- |
|
|
|
способленности к заданным |
функциям) |
|
|
машины, исходя из её типа и назначения, |
|
|
|
указанных в ТЗ и ТУ. Определение ресур- |
|
|
|
са до капитального ремонта и накопление |
|
|
|
данных по надёжности машины и её агре- |
|
|
|
гатов (узлов) по результатам опытной |
|
|
|
эксплуатации в опорных эксперименталь- |
|
Образцы |
|
но-производственных предприятиях, по |
|
серийного и массо- |
|
данным специализированных |
предпри- |
вого |
|
ятий технического обслуживания и ремон- |
|
производства |
|
та. Уточнение показателей эксплуатаци- |
|
|
|
онной технологичности и ремонтопригод- |
|
|
|
ности. Уточнение расходов запасных час- |
|
|
|
тей, эксплуатационных материалов, стои- |
|
|
|
мости ремонтных воздействий в зависи- |
|
|
|
мости от величины пробега (наработки) и |
|
|
|
условий эксплуатации. Проверка в усло- |
|
|
|
виях эксплуатации эффективности изме- |
|
|
|
нений, внесённых в конструкцию и техно- |
|
|
|
логию изготовления машины. |
|
138
Окончание табл. П.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение и официальное под- |
|
10. Сертифика- |
|
Образцы |
|
тверждение соответствия показате- |
|
ционные |
|
|
лей эксплуатационных свойств |
и |
|
|
серийного (мелко- |
|
|||
|
|
серийного) |
|
качества машины требованиям |
и |
|
|
|
нормативам международных и (или) |
||
|
|
и массового произ- |
|
||
|
|
|
национальных стандартов, норм |
и |
|
|
|
водства |
|
правил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Графоаналитический способ построения тяговой характеристики (по материалам работы Н.А. Ульянова [5])
Тяговые качества землеройно-транспортных машин (ЗТМ) оцениваются тяговыми характеристиками, которые представляют собой графическое выражение выходных тяговых параметров ЗТМ, определяемых результатом совместной работы движителя (колесного или гусеничного), трансмиссии и двигателя. При работе на тяговом режиме тяговая характеристика в графической форме выражает зависимость коэффициента буксования δ, действительной скорости машины Vд, часового расхода топлива GТ, тяговой мощности NТ, тягового КПД ηТ и удельного расхода топлива gТ от силы тяги T при её изменении от нулевого значения (холостой ход) до максимальной величины, определяемой условиями сцепления колесного движителя с поверхностью движения или мощностью двигателя ЗТМ при равномерном движении по горизонтальной поверхности на разных передачах.
Разработка грунта требует максимальных тяговых усилий и осуществляется ЗТМ на первой передаче, поэтому в дальнейшем рассматривается только режим работы ЗТМ на первой передаче. Тяговые характеристики являются основными техническими характеристиками всех тяговых машин (в том числе и ЗТМ) и широко используются при конструировании ЗТМ и выполнении эксплуатационных расчетов.
На рис. П.1 приведена тяговая характеристика ЗТМ. Её построение осуществляется в следующей последовательности:
1. В первом квадранте (рис. П.1) строят кривую буксования движителя δ в функции силы тяги Т по зависимости (за начало координат силы тяги принимают точку О):
δ = |
|
А |
Т |
+ B |
T |
n 100 %, |
(П. 1) |
||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
R |
|
R |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
139 |
|
|
|
|
||
где А, В, n – коэффициенты, зависящие от типа шин, рисунка протектора, давления воздуха, вида, состояния и влажности грунта, а также от типа движителя ЗТМ.
2. Подсчитывают силу сопротивления качению колес ЗТМ Pf по формулам:
Pf = f [∑R + (β −1)R], |
(П. 2) |
где f – коэффициент сопротивления качению движителя ЗТМ, β – параметр, учитывающий увеличение коэффициента сопротивления качению колесного движителя при работе на режиме «ведущего колеса» (на суглинистом грунте β = 1,36…1,54, на супесчаном β= 1,54…1,71), ∑R - нормальная ре-
акция грунта на все колеса ЗТМ, R – нормальная реакция грунта на ведущие колеса ЗТМ.
Рис. П.1. Построение тяговой характеристики ЗТМ графо-аналитическим способом [5]
3. Подсчитывают силу сопротивления качению колес ЗТМ Pf по формулам:
Pf = f [∑R + (β −1)R], |
(П. 3) |
где f – коэффициент сопротивления качению движителя ЗТМ, β – параметр, учитывающий увеличение коэффициента сопротивления качению колесного движителя при работе на режиме «ведущего колеса» (на суглинистом
140