Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

27.10.2023

Размер:

22.52 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 5413 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

ми. Уравнение такого элемента может быть представлено

следующим образом	[ 5 ] :
( 7 > 2 + Т*Р	+ 1 ) X = (Т12р + 1) у, (0,	(2)
где Ту — постоянная времени инерционных		масс;

Т2 — постоянная времени от внешнего и внутрен него вязкого трения;

7*12—постоянная времени только от внутреннего трения в приводе;

%— изменение угловой скорости вала регулято ра после упругого привода.

С практической точки зрения жесткость упругих эле ментов весьма высока, и для большинства расчетов без

большой погрешности можно считать					у, — Уі
Уравнение		центробежного		маятника общеприня
то [3,5]:			8 ) ч = Х - М О ,
	(7"*/>8 + ГхР +					(3)
где	Гр—постоянная		времени		инерционных	масс;
	Тк—	постоянная времени		катаракта;
	б—степень неравномерности регулятора;
	т) — приведенная		величина		перемещения	муфты
		регулятора.
Следует учесть, что для насосов типа 4ТН8510 величи
на gi (t)	в уравнении (3) равна нулю, а б для УТН-5 не

линейно определяется выходной величиной г|. Нелиней ность— релейного типа, поскольку при переходе с регуляторной на корректорную ветвь отключается основная пружина, общая жесткость пружин, а с ней и коэффици ент устойчивости регулятора изменяются скачком. Для практических расчетов можно принять, что числовые зна

чения	7 2 р на четыре-пять порядков меньше	значений Тк
и б, а	значит, первый член в уравнении (3)	можно опу
стить.

Передаточный механизм для насосов УТН-5 весьма прост, перемещение рейки насоса в любом случае линей но и однозначно связано с перемещением муфты регуля тора. Само уравнение связано с учетом знаков и имеет

вид:
X	-Ч.	(4)
Для регуляторов насосов 4ТН8510 подобное уравне
ние сложнее:
Х = ^ ( 0 - / ( т і ) г ) .		(5)

9,("

9,(0 1

Тррг+Ткр+д(ї)

x, Ш

Tgp+fg

т>гР + )

Т¥У+Тгр + 1

T9P*U

J ь	- / л	y,(t)
		Tgp+j3

TaP + 1

2 2

Typ +T2p + 1

Рис. 2. Структурная схема CAP числа оборотов вала двига теля для регулятора с постоянной (а) и переменной (б)

предварительной затяжкой пружин.

Сам передаточный коэффициент і{ц) нелинейно опре деляется входной величиной т), так как соотношение плеч рычажного механизма, связывающего перемещение муф ты регулятора и рейки насоса, меняется при переходе с регуляторной на корректорную ветвь [4] .

На рисунке 2 представлены структурные схемы первой части динамической системы для регуляторов с постоян ной и переменной предварительной затяжкой пружин. Последующие части агрегата рассматриваются как ра-

г - »

yz(t)

Рис. 3. Статическая характери стика (а) и структурная схема

(б) муфты сцепления.

		зомкнутые	системы,	но	име
		ющие две выходные		величи
/	h	ны: момент	и угловую		ско
/	\	рость. Все	крутящие	момен
		ты, моменты инерции			масс,
arctg 1 / у		жесткости	валов,	угловые
arctg 1 / у		скорости и	скорость	посту
а		пательного	движения		при
		ведены к валу двигателя.

Оба фрикциона при пе редаче момента являются нелинейными звеньями (рис. 3), имеющими обычно при нятое название—звено с на сыщением, так как переда ваемый момент сопротивле ния ограничивается момен том трения. При неустано вившихся режимах связь между частями считают обычно разорванной и пове дение каждой из частей рас сматривается отдельно (на

пример, процесс разгона). В установившемся режиме (здесь на вход всей системы поступает стационарная случайная функция), используя приемы статистической линеаризации [2], можно определить значение эквива лентного коэффициента передачи Km по математическим ожиданиям:

( 1 + о т , ) Ф ( а 1 ) - ( 1 - т 1 ) Ф ( а 2 ) +

(6)

1/2*

где

Ш\ =

а, = •

£2пред

і + т

а.

Ф(а) —функция Крампа; т, а — математическое ожидание и среднеквадра-

тическое отклонение.

Рассмотрим теперь вторую цепь передачи сигнала — передачу угловой скорости через муфту сцепления. Если обозначить угловую скорость скольжения через уві, то общее уравнение, связывающее все угловые скорости, будет:

	У2	=	Уі -	ySv
При	полном скольжении			муфты	сцепления (транс
миссия	остановлена) у2	=	1,	y S l =	(1 Ч-Уі)-

Зависимость ysi от Kni будем считать линейной. Тогда

У з і в 1 + Уі — и + УО^н».

Возвращаясь к общему уравнению, получим оконча тельно:

у2 = - 1 + ( 1 + у , ) / Є „ .

(7)

Несколько сложнее дело обстоит с описанием пере дачи угловых скоростей через второй фрикцион. Как из

вестно, угловая скорость буксования yS3		имеет место при
любом значении xq. Затем,	если х6 превышает значение
П р е Д е Л Ь Н О Г О коэффициента	СЦеПЛеНИЯ	С	ПОЧВОЙ Цпред»
# s 3 = l + «/3 (трактор останавливается)		(рис. 4).
Аналогично (6) можно найти эквивалентный коэффи
циент передачи:
К6н = — •( 1 - Ф (а3 ) - Ф ( а 4 ) - f К6тх6			[Ф (а4 ) -

2	- е 2 ) j ,	(8)
где
а = - 1 + щ	•
а з	>

	\
arctg Кб	+
	Т ъ
	Мпред
	а
xs(t)	xelt)

		VsU)
Рис. 4.	Статическая	характери
стика	(а) и структурная схе
ма (б)	сцепления	движителей
	с почвой.
Xe(t)		х7Ц)

1 — W,

«4

т.

ред

^пред

Числовые значения Ф(Я) определяются из таблицы Ш .

Проанализируем теперь поступательно движущуюся часть за вторым фрикцио ном (рис. 5). Нагрузка на движителях будет опреде ляться уравнением:

н2 (9)

Момент сопротивления определяется угловой ско ростью и условиями работы агрегата:

~твР	Т,,р+кг
У5 Ш о	ys(i)

Рис. 5. Структурная схема по ступательно движущейся части агрегата.

* б ( 0 = ( 7 > +

где

-|-Дш + ДАГс (/). (10)

Из уравнений (9) и (10), переходя к операторной фор ме записи, можно получить:

^ 2 ) Уб(0 + * 7 ( 0 ,

К, =

Mr,

Если рассмотреть уравнение для другой выходной величины г/б(0 и принять, что она определяется l)b{t) и жесткостью условного вала Сг, то

Ув (0 = Уб (0 ~ Т6рхЁ (t),

где

у б = т •

Предлагаемая структурная схема трактора (если от бросить внутренние процессы в рабочих машинах и всего машинно-тракторного агрегата) позволяет вести расчет любых установившихся и переходных скоростных режи мов. Формы входного воздействия могут быть приняты в виде стационарных случайных функций или функций времени. Расчленение системы на части и решение с при пасовкой отдельных этапов позволяют проводить расчет процесса разгона с места при переключении передач на

ходу. Решение лучше всего	вести с	помощью прямого
и обратного преобразований	Лапласа	. Расчеты для уста

новившегося режима и процесса разгона показали их

удовлетворительную сходимость с				экспериментальными
данными.
	У К А З А Т Е Л Ь		Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1.	В е н т ц е л ь	Е. С. Теория вероятностей. М., «Наука»,			1964.
2.	К а з а к о в	И. Е. и Д о с т у п о в Б. Г. Статистическая			динамика
3.	нелинейных	автоматических систем. М.,		Физматгиз, 1962.
	К р у т о е В. И. Автоматическое		регулирование двигателей внут
	реннего сгорания. М., «Машиностроение»,			1968.
4. М о р о з о в		А. X. Автоматическое регулирование числа оборотов
	дизеля при колебаниях нагрузки. «Механизация и электрификация
5.	социалистического сельского хозяйства», 1968, № 2.
	Н а с т е н к о	Н. Н., Б о р о ш о к	Л. А.,	Г р у н а у э р А. А. Регу

ляторы тракторных и комбайновых двигателей. М., «Машинострое ние», 1965.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СКОРОСТНЫХ ТРАКТОРОВ

ПОЛЯК А. Я., АНТЫШЕВ Н. П., ЩУПАК А. Д .

(ВИМ)

Универсальный метод определения оптимальных па раметров скоростных тракторов всех классов тяги при любых скоростях движения даст возможность, исходя из единой методологической основы, получить научно обоснованные оптимальные параметры сельскохозяйст венных тракторов вне зависимости от их типа и назначе ния, быстро и наглядно ориентироваться в мощностных и потенциальных характеристиках тракторов в зависи мости от их конструктивных особенностей и эксплуата ционных возможностей.

Такой универсальный метод с использованием графи ческих зависимостей может быть разработан на основе анализа взаимосвязей между скоростью движения, энер гонасыщенностью и коэффициентом использования мощ ности двигателя трактора, а также характера протекания его потенциальных характеристик. Известно, что теоре тическая скорость движения трактора vT зависит от мощности на его ведущих колесах:

	270 NK	,	/ Ч
	г » т = — — к м / ч ,		(1)
где NK— мощность на ведущих колесах, л. с ;
Рк—касательная	сила тяги, кг.
Решив зависимость (1) относительно действительной
скорости движения	v и условной энергонасыщенности-G
получим:	270 NK
	270 NK	270 Л/к
	Рк	Ркр +/G
		= 27(ШК ;
Ні£^ + д,т =		270 — .
	G	G

	Приняв	- ^ =	( р ' )		найдем:
		G
		V, ( ? ' + / ) =			270	^ - .
	Подставив	значения и т = — - —				. а также имея в ви-
				(1 —8)		'
				Л.
ДУ,	ЧТО П р и TJT ma x ср' =		<р =		ПОЛучИМ:
		Д ^ = г > 1 0 0 0 ( у + / )
		G	270(1 - 8 )			'
где	С — вес трактора, т;
	Ф и ф' — коэффициенты				использования			веса	трак
		тора	для	значений		Р н и	РК р	соответст
		венно;
	Ркр и Р н — крюковое			и	номинальное		тяговое		уси
		лие трактора, т;

/— коэффициент сопротивления перекатыва нию;

6 — буксование в долях единицы; Лт max — максимальный тяговый к.п.д.

1000(<р+/)

o - 7 ' f + Z

Сомножитель ————3,7-—— характеризует тяго-

270 (1 — 5)

1 —8 ґ

F J

во-сцепные свойства трактора. Как показали многочис ленные исследования, абсолютные значения его состав ляющих ф, f и б при повышении рабочих скоростей дви жения в зоне максимальных значений тягового к.п.д. трактора изменяются незначительно (таблица) и для практических расчетов в диапазоне до 15 км/ч могут быть приняты одинаковыми. При таком допущении зависи мость — = f(v) носит линейный характер. Условная

энергонасыщенность трактора J^L связана с энергонасы-

щенностью трактора —	через к.п.д. трансмиссии T J	t p за
висимостью	через к.п.д. трансмиссии T J	а г
NK	Ne	/ 0 \
5 Заказ 6827		129

Изменения «у, t			и 5 с повышением рабочих скоростей
движения трактора при Y\|T m a x на стерне							колосовых
Трактор		V, км/ч		9	f	5, %	Организация, прово
							дившая испытания
Гусеничный:
класса	4 т	5,85		0,50	0,060	2,0	в и м
Т-4
Т-4М		7,00		0,42	0,055	4,7	Сев.-Кав. МИС
ТМ-250		10,55		0,55	0,053	2,5	ВИМ
класса	3 т	5,55		0,48	0,050	2,3
Т-74							СибНИИСХоз
Т-150		8,35		0,53	0,056	2,3
Э-151		9,90		0,51	0,056	1,5
Э-250		14,31		0,57	0,056	3,6
класса	2 т	5,4		0,410	0,048	1,8	УкрМИС
Т-38М
Т-54В		4,7		0,640	0,070	5,0	Молдавская МИС
Т-54С		4,0		0,668	0,100	2,6	УкрМИС
Колесный:
класса	5 т	8,45		0,388	0,045	6,2	Сев.-Кав. МИС
К-700
К-701		10,15		0,394	0,044	8,5
класса	3 т	9,7		0,322	0,060	12,6	КНИИТИМ
Т-125
Т- 150К		11,6		0,366	0,064	6,4
класса	1,4	т		0,314	0,051	10	КНИИТИМ
МТЗ-50		8,25
МТЗ-80		9,43		0,336	0,048	14	ц м и с м
МТЗ-52		7,07		0,424	0,058	14
МТЗ-82		9,25		0,385	0,063	ІЗ
класса	0,9 т			0,35	0,070	18,5
Т-40		6,75					ВИМ
Т-50		8,73		0,35	0,074	18,7
Т-5		9,33		0,36	—	10,0
класса	0,6 т			0,28	—	5	Грузинская МИС
Т-25		9,8
П р и м е ч а н и е .			Значения/получены			расчетным путем по кри
вым часового		расхода	топлива.

При T ) T p = const		величина	^ - и м е е т линейную	зависи
мость от	. При	G = const	линейный характер	имеет
также зависимость между 0±			и Ne, так как
		G

Ne = сО,

(4)

1 2 3

Рис. 1. Взаимосвязь между весом и номинальным тяго вым усилием сельскохозяй ственных тракторов:

колесных; гусеничных при максимальных

значениях г | т

откуда

			12			/
			10			Р
где с — постоянный		коэффици	10		/	о./
где с — постоянный		коэффици			/	о./
	ент.		8		/
	ент.		8	°//	/	гО
Зависимость между весом			6		5
и тяговым усилием при макси			6		5
и тяговым усилием при макси				'	/
мальных значениях т]т для оп
ределенных групп		тракторов	2
имеет	линейный	характер	2	/у
(рис.	1).

Линейный характер изме нения большинства основных параметров в функции скоро сти, веса и тягового усилия по зволяет путем построения лу чевых графиков разработать номограмму для выбора мощ ности двигателя трактора лю бого типа, а также удельных

давлений и опорных площадей движителя гусеничного трактора для основного почвенного фона — стерни коло совых (рис. 2).

Левый верхний квадрант номограммы отражает зави симость скорости движения от условной энергонасыщен-

NK	£	с
ности трактора -Q - С учетом различных сочетании qp, \		и б,

характерных для гусеничных и колесных тракторов. Возможные сочетания ф, f и б, полученные в резуль

тате анализа таблицы и материалов НАТИ, приведены на рисунке 2. Абсолютные значения точек лучей квадран та для соответствующих сочетаний ф, / и б вычислены по формуле (2).

Правый верхний квадрант номограммы характеризует

		NK
взаимозависимость	условной энергонасыщенное™	и
энергонасыщенности	т р а к т о р а д л я различных	значе

ний к.п.д. трансмиссии. Построение зависимостей для

соответствующих	значений т)т р выполнено по форму
ле (3).
В правом среднем квадранте представлены		зависимо
сти между мощностью и энергонасыщенностью		двигателя
5:		131

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 5413 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ