Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Алферов, С. А. Динамика зерноуборочного комбайна

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.10.2023

Размер:

11.7 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 264 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

эффектом предварительного смещения частиц фрикционной пары шкив—гибкий элемент. Упругое скольжение является областью нормальной и устойчивой работы гибкой фрикционной передачи. После точки а начинается «вредное» проскальзывание ремня, пе реходящее в полное буксование.

Закономерность характера кривых скольжения сохраняется при любых' параметрах гибких фрикционных передач. Следует

отметить, что для большинства гибких передач при ср =									0 е =j=О,
что объясняется гистерезисными и				другими потерями в ремне
			при холостом вращении.
				Приближенное					выраже
			ние для определения						полной
			тяговой		способности				ср= ср (е)
			, клиноременной передачи име
			ет вид, аналогичный						зависи
			мости (1.18):
				Ф ;			с +	е "		(1.52)
				Ф ;			с +	е "
				При	8	О ф - О, так как
				b		Л	при е			1 ср —>
			а -----—— и, а				при е			1 ср —>
				с						b
				> Фтах>	ГДе • фтах =			О		b
Рис. 10. Зависимость коэффициента тяги <р				> Фтах>	ГДе • фтах =			О		с + 1 •
Рис. 10. Зависимость коэффициента тяги <р										с + 1 •
от коэффициента		скольжения ремня е	Если		і > 1, то,			очевидно,
ведомый	шкив	2 стал теперь		“ і		скольжение				будет
ведомый	шкив	2 стал теперь	ведущим		и	скольжение				будет
		(Ооі	’	- L -
		(Ооі		о у
	(О21 незначительно больше			£0,					СОоІ
Если	(О21 незначительно больше			единицы,		то	гс		СОоІ	1.

Поскольку в механизме или машине ведущий и ведомый шкивы обычно неизменны, то

	1	I и ег	и'вщ	■I ■
	шещ
где совм и совщ угловые		скорости	соответственно		ведомого и
	ведущего шкивов.					при ра-
Использование выражения для ес необходимо, так как
боте очень часто возможны толчки,			приводящие к		Щед	і > 1.
Тяговые способности ф и фс будут
Ф = а-	Ь	I Фе I =	а —	b		(1-53)
	С— 1
			'	С%щ

Во многих случаях для ремней с большой площадью сечения можно использовать эти выражения, принимая с = 0.

Крутящий момент, развиваемый на ведомом шкиве,
					М кр — P		= 250ф	,
или,	обозначая			Мшах =		2S 0—\|'и-, получаем
						=	^ш ахФ -
Зависимость коэффициента тяги <р клиноременного									вариатора
с плавающим диском от передаточного								числа івар. На	рис. 11
дана	схема такого				клиноре
менного		вариатора			комбай
нов СК-3 и СК-4. Найдем мо
мент М ь на ведомом шкиве 5
коробки		передачи,			следова
тельно,		коэффициент ф				при
івар <	1	И	івар > h		считая,
что усилие в ремне Р = 250ф
при	постоянном скольжении
остается		неизменным,				т. е.
Р =	const.		случай.		D 2 - < D 3
Первый			случай.		D 2 - < D 3
или івар		=	<	1.	Тогда

=	» °	Рис.		11.	Схема		вариатора		комбайнов
Л . PD, -	М„ІгЛі					ск-з и СК-4:
		I	— шкив двигателя;					2 — верхний ремень*,

следовательно,		3	— средний		диск		подвижного		блока вариа
		тора;		4 — нижний ремень; 5 — шкив короб
		ки передач;			6	— рама		подвижного блока ва
М5 = Мтяхуівар. (1.54)			риатора;		7	— гидроцилиндр			вариатора
Второй случай. D 2 >		D3 или	івар = ~~ - >				1.	Тогда
М' ^	р - 1 Г - П ^ = р -1Г’ но 4				- ^		= М- х Фи
		М5 = Мта*Ч>.							(1.55)

Таким образом, предельное значение ф„р коэффициента тяги ПРИ івар < 1 будет ф„р = фшах, где фтах — максимально возмож ное в данных условиях значение коэффициента тяги.

Экспериментальные зависимости ф = ф (е) при различных значениях івар, полученные в ГСКБ завода «Ростсельмаш», под тверждают правильность выражений (1.54) и (1.55).

Выражая скольжение как

е = 1

1У>

где шг, (ду — угловые скорости коленчатого вала двигателя и вторичного вала коробки передач комбайна СК-4; іу — передаточное число между коленчатым валом и вторичным валом коробки передач, получаем сле

дующие зависимости для определения српр:

Фп Р =	а	hap ПРИ	h a p !»
			(1.56)
Фпр =	Ф = а-	при	івар:

Скольжение ремней вариатора данного типа резко повышается с увеличением коэффициента <р, что, несомненно, является круп

ным недостатком.	клиноременного	вариатора
Зависимость коэффициента тяги
с подпружиненным ведомым диском от	передаточного	числа	івар.
На рис. 12, а дана схема такого клиноременного вариатора,			при

меняемого на шасси СШ-45 и других машинах. В процессе работы

Рис. 12. Схема вариатора шасси СШ-45 и зависимость коэффициента

(Оо •

тяги ф вариатора от ——івар

диаметры D x и D %изменяются в зависимости от івар. Если L — длина клинового ремня, то можно принять в первом прибли жении

L « 2 / + - f ( D 1 +		Da) или Дх+	Е>2~ 2(L- - -/]-	С,
отсюда	D 2 — C — D x.	Так как	= івар, то D±	Івар + і
a D,	С'т Іеар			Івар + і
a D,	С'т Іеар

При P = const крутящий момент на ведомом шкиве вариатора

будет М = Р ~	у ■аа?	. Но	P — 2S0cp, следовательно,
*	leanвар ~г+	1
	м	25,	с	‘вар
			Ф	Івар + 1

Пусть 50С' = MmaX) тогда

М = ^гаахф

Івар

Uap + 1

С использованием материалов опытов, проведенных в ВИСХОМе В. В. Капустиной [19], для коэффициента ф была получена

зависимость (рис. 12, б) от —- івар, имеющая следующее			анали
тическое выражение:
Ф = 0,82 [1	-9-32(1- ^ г w )
Ф = 0,82 [1
ІФсІ = 0,82	—9,32	V031 і ваР— і)'	(1.57)
ІФсІ = 0,82			(1.57)

К. п. д. и режимы движения клиноременных передач. При опре делении к. п. д. т]г и г)0 клиноременной передачи могут быть два случая:

1. Полезной работой считается только работа на преодоление нагрузки Р 2 на ведомом шкиве. Этому случаю соответствует к. п. д.

Лг-

2. Полезной работой является работа на преодоление сопро тивлений при вращении ведущего и ведомого шкивов и при дви жении ремня, а также работа на преодоление нагрузки Р 2 на ве домом шкиве. Этому случаю соответствует к. п. д. т)0.

Введем понятие коэффициента потерь fp при вращении всей клиноременной передачи, аналогичного коэффициенту перека тывания f для пневматических колес. Величину fp можно опреде лить также экстраполяцией зависимостей е — ц>р, где фр — коэф фициент тяги передачи при преодолении только полезной на

грузки Р 2 (см. рис. 10),	влево на ф = fp, когда коэффициент е
уменьшается до нуля.р	+ fp на рис. 10 аналогична по структуре
Зависимость ф0 =	+ fp на рис. 10 аналогична по структуре

зависимости для определения общего коэффициента тяги пневма тических колес.

К- п. д. в первом случае будет

2W2P2

Px<*>xR

где

Р2 = Фр250; Р і = ф0250; -fj- = і.

Г) =	У р	. в*8 I -	— f p .		юг J-	(1.58)
Г	фо	Wj	ф0	‘	Оф

При фо = fp или 1 = 0 т]г = 0. Между значениями % =

—fp и фо = фгаах величина т]г имеет максимум. К- и. д. во втором случае будет

Чо	P R2	_	^2	•	(1.59)
	pi®iRi	~	“і	1

Рис. 13. Диаграмма режи мов вращения клиноремен ной передачи при постоян ном направлении вращения:


А	—	ведущий ШКИВ /,				<Р0 > f ;
В	— свободная передача					1, Ф0 =
== /		;	Ç — нейтральная				пере-
дача,		Ф0 +		Фо. с = f p ; D
бодная			передача 2,		\| Ф0. <		fP’
В	— ведущий ш кив				2, \| ф0. с \| >
> fp (Фо. с				коэффициент тяги
		при ведущем ш киве					2)

При	(Ù,	і = 0 г)0 = 0, а при	со» = 1 тіо = 1. Если —р г > 1,
	(Ù,		шх

то, очевидно, ведущий и ведомый шкив меняются местами и новые к. п. д. У\ти тіо будут

	'	__	_	фо — f р	_ (Ol __	фо — f p	(	(1.60)
			P 2^ 2P 2	фо	(О2i	фо	("2С	(1.60)
			P 2^ 2P 2	фо	(О2i	фо	("2С
			'	(Oj	1		~ѣ~
			'	(Oj	1			( 1 . 6 1 )
				Û)2i	(\|)2І			( 1 . 6 1 )
				Û)2i	(\|)2І
При	і — оо г[о —>0.
Зависимости		величин т]Г, г]0,			тіо даны на диаграмме режимов

вращения клиноременной передачи (рис. 13), аналогичной диа грамме режимов качения пневматических колес.

Из анализа тяговых характеристик и к. п. д. фрикционных пар видна аналогия в работе пневматических колес и клиноремен ных передач, приведшая к одинаковым механико-математическим зависимостям и понятиям, представленным в подобных диаграммах режимов движения (см. рис. 5 и 13). Гидродинамические и электро магнитные передачи имеют также близкие по виду диаграммы ре жимов движения и могут быть объединены вместе с фрикцион ными передачами в одну группу неголономных связей, наклады вающих ограничения на обобщенные скорости точек несвободной системы.

§ 4. СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Основными характеристиками автотракторных двигателей внутреннего сгорания для суждения об их энергетических и дина мических свойствах являются внешняя скоростная и регулятор ная характеристики.

Внешняя характеристика дизеля определяется при полной подаче топлива до предела дымления. Характеристики при мень шей подаче топлива в зависимости от нагрузки называются регу ляторными.

Под скоростными характеристиками понимают следующие зависимости:

N е ~ f l («*),		(P -d e )i	^ д в	=: f i (^ д в ) л
где Ne— эффективная мощность в л ■ с.\
Gm — подача топлива		в кг!ч\	в кГ	м\
М дв— момент	на валу	двигателя
пдв — число	оборотов	двигателя	в минуту.-

Кривые, характеризующие эти показатели, имеют две ветви: регуляторную и безрегуляторную (см., например, рис. 15).

Неустановившийся режим работы дизеля вследствие измене ния внешней нагрузки заключается в изменении числа оборотов

коленчатого	вала, нагрузки и теплового состояния двигателя.
В ряде работ	[7, 25 ] отмечено, что изменение эффективных пока

зателей двигателя при режимах уменьшения или увеличения обо ротов коленчатого вала по сравнению с показателями при уста новившихся режимах определяется изменением индикаторных показателей и затрат кинетической энергии на колебания угловой скорости масс, приведенных к валу двигателя.

Так как преимущественный режим работы двигателя убороч ного сельскохозяйственного агрегата является режимом при прак тически постоянных оборотах коленчатого вала, соответствую щих небольшим ускорениям его, то влияние выбега или разгона двигателя на его наполнение и на индикаторные показатели не велико. Поэтому динамика двигателя такого агрегата будет опре деляться в основном скоростной характеристикой М дв = f3 (пдв),

внешней нагрузкой, приведенным моментом инерции к валу дви гателя и ускорением вала.

При аппроксимации зависимости Мдв = /3 (пдв) было принято следующее нелинейное выражение, действительное при значи

тельных колебаниях числа оборотов пдв:
М* = А — С ^ , -	С-62)
где А, В, С — постоянные, зависящие от	параметров двигателя
и выбранного скоростного	режима.
При работе в области регуляторной ветви характеристики за
висимость Мдв — /з (пдв) можно представить так:
для частичной характеристики при всережимном регуляторе
Мдв = А - Впдв-	(1.63)

для внешней характеристики
	м дв = А — Вапдв.	(1.64)
§ 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ	УСТАНОВИВШЕГОСЯ	КИНЕМАТИЧЕСКОГО
РЕЖИМА ПРИВОДОВ	СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

Многие приводы сельскохозяйственных машин являются сложными многомассовыми системами с фрикционными переда чами. Установившийся режим их определяется характеристиками двигателя и передач, а также сопротивлением на валах. Момент Мс для преодоления полезного сопротивления на каждом валу рабо чего органа зависит от многих факторов. Поэтому режим при уста новившейся нагрузке, т. е. при М с = const, является идеализи рованным. Считая все факторы, характеризующие условия работы машины, кроме секундной подачи материала q, постоянными, получаем Мс = Мс (q).

Рассмотрим два типа приводов с фрикционными передачами.

Привод	с	последовательными			фрикционными		передачами
(рис. 14, а). Пусть для этого привода заданы тяговые							характери
стики двигателя		и фрикционных передач в виде
		Мдв = ! (л 1, п „			. . ., пп),
где М дв — движущий момент.
Тогда
	М дв- о =		h Ы ,	М дв. 1 =	fi (п1,	п0), . . . ,
			Мдв. п =	f пІАпі	Пп_і),
а также моменты сопротивления от действия внешних сил
Мс.о =	Мс о (q),		МС' j =	М , j (q), . . . »		Мс п — Ліс- п (q)

известны, как правило, на основе экспериментальных данных, получаемых в определенных условиях. Значения i x, t2, . . ., t„, а также к. п. д. передач г|2, г\2, . . г]„ определяют из кинемати ческой схемы машины и паспортных данных фрикционных пе редач.

Рассмотрим моменты на валу двигателя. Изменение движу щего момента при моменте Мс 0 будет

ДМ, — d/р (п0) д

где Д«0 — уменьшение числа оборотов вала двигателя.

Рис. 14. Схемы фрикционных передач:

а —последовательной; б —параллельной

Обозначая ÊhJâÀ. = ьо и принимая АМдв 0 = Мс_„, полу-

OflQ

чаем

Дп„ =

(1.65)

Для первого вала движущий момент, согласно зависимости (1.53), будет

м дв. 1 = А ------- %—	= ï («1 . «о).	(1-66)
1-	іх
п 1

где А х = Мтаха; В х = МтахЬ; с = 0.

. Изменение движущего момента при нагружении передачи постоянной нагрузкой МСщг выражается зависимостью

AM.	дМ«і.		по) ди _j_ àf (пъ и0)			Апп		(1.67)
дв. 1		дп.		дпп
На основании выражения (1,66) имеем
df i	(«1-	«о)	V A		= Ьі,			(1.68)
	ö«x		(п0 —л ^)2		= Ьі,			(1.68)
dfi (nv		п0)	У А		: ^1. о-			( 1.69)
	дп0		(«о — Лі'і)2		: ^1. о-			( 1.69)
Тогда из формулы		(1-67) получаем
				д„0.				(1.70)
Но в выражении	(1.70) отношение			и1-о	—	ч _		, как
Но в выражении	(1.70) отношение			,	—	—	ij	, как
				Ьі		п0	ij

видно из зависимостей (1.68) и (1.69) для принятых условий линеа

ризации выражения М де = f (nlt n„). Считая также,		что АМ дв1 =
= Мс. X, имеем
Алх = % а + УрА.		( 1. 71)
bl	bai2

, Аналогичным способом определяем уменьшение числа оборо тов второго вала. Пусть М дв. 2 = / 2 (п2, Пх), и вид этой функции соответствует выражению (1.66), тогда

дп,

где

д/а(л2, Пх) дп2

df2 (п2< пі) _

Ôn-x

д	, 3 f ( n 2 ) П х ) .
Д/г2 - Г		дЛі	АПх,
	Л х і 2В 2		.
( П х — / г 2 і 2 ) г _			2 ’
п2і2В2		' J,
- л 2 і 2 ) 2		° 2 - ! •

(1.72)

(1.73)

(1.74)

лучаем			и (1.74)		из выражения		(1.72) по-
лучаем
Ап,			-				(1.75)
			-
Заменяя, как и раньше,		отношение			X _	п2	_ _■Jt_'
Заменяя, как и раньше,		отношение			J	«х‘	<2
подставляя в формулу (1.75) АМдв а					J	«х‘	<2
подставляя в формулу (1.75) АМдв а				М с, 2 и An Xиз выражения
(1.71), имеем			х
Дп, =	Мс. 2	I	М г. J		Мс, о		(1.76)
Дп, =		+	• bih	+	Ь2 \І2		(1.76)

Аналогично этому получаем остальные значения Ап, тогда

			Апо	М с, о .
			Апо	Ьо	’
				Ьо	’
	Апг		Mc. 1 .		М с, о .
	Апг		bl	~г	Ѵі	’
			bl	~г	Ѵі	’		1.77
Ап2		Мд, 2 I		Мд, 1	I	Мд. о	_	1.77
Ап2			Ь2	Ь\і 2		ЬцiI iy
			Ь2	Ь\і 2		ЬцiI iy
Д/2 —	Mc■n	I M e n-i		_j_ . . .		1	M e о
n	bn		bn ! in. 2			btliyiy1■ ■ h:
В выражениях	(1.77) величины М с_,					(i =	0, 1, 2, . .	п) для

последовательной передачи находят, пользуясь зависимостями:

	Мс.п	Мс. п(<?);
М, п-1 = М,		п-1 (?)	Мд. п (Я) '
М, п-1 = М,		п-1 (?)	‘лПп	’
				(1.78)
Мс. о МСшо {ç)	Мд, i (q)	i _ _ _	i	M e п (?)______
Мс. о МСшо {ç)	»i’ll	^	Іп.Іп- 1	■■■НЦп'Цп -! ■■■Til
	»i’ll	^	Іп.Іп- 1	■■■НЦп'Цп -! ■■■Til

Как видно из выражений (1.77) и (1.78), привод с последова тельными фрикционными передачами не обеспечивает высокой стабильности чисел оборотов, так как уменьшение оборотов Ап,

ведомого	вала	і	зависит от уменьшения оборотов валов і — 1;
і — 2, .	. ., 2,	1,	0.

Приводе параллельными фрикционными передачами (рис. 14, б). Для этого привода считаем также заданными тяговые характери стики двигателя и фрикционных передач

М*. о = fo Ы ,	' м дв. i = fi («i, «о),
Mÿe. а /2 (^2) ^0)1	•••» Mge п fп(Пп,	П0),

моменты сопротивления Мс_, = М Сші (q), где i = 0, 1, . . ., n, передаточные числа iu і2, . . ., і„ и к. п. д. передач rij, rj2, . . ., г]„. Определение уменьшения чисел оборотов An0, Anlt An2, • • •. An„ начнем также с вала двигателя. По аналогии с зависимостью (1.65)

Ап0 = - ^ ,	'	(1.79)
°0

где

dfo Ы Ь0 =■- дп0

Для первого вала вывод аналогичен приведенному ранее для последовательной передачи:

Ащ	Мд. 1	I Мд, о	(1.80)
	b1	boil

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 264 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ