- •I ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
- •1.1 КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
- •Раздел I. Общие сведения о тягово-транспортных машинах
- •Тема 1.1. Введение
- •Цели и задачи изучения дисциплины
- •Краткая история развития автотракторостроения
- •Место и роль автотракторной техники в строительных работах
- •Тема 1.2. Классификация и компоновочные схемы тягово-транспортных машин
- •Автомобили
- •Тракторы
- •Основные части машин
- •Тема 1.3. Основы теории тягово-транспортных машин
- •Силы и моменты, действующие на мобильную машину.
- •Сила сопротивления качению.
- •Сила сопротивления подъему.
- •Сила суммарного сопротивления дороги.
- •Сила сопротивления воздушной среды
- •Суммарная сила сопротивления разгону
- •Баланс мощности и сил
- •Баланс мощностей автомобиля
- •Баланс мощностей трактора
- •Уравнение движения машины. Сила тяги по условиям сцепления движителя с дорогой
- •Тяговый баланс и сопротивление движению гусеничного трактора с прицепами
- •Тяговые расчеты тракторного транспорта
- •Тяговая характеристика трактора.
- •Требования к проходимости автомобиля
- •Влияние конструктивных показателей машины на проходимость
- •Опорно-тяговые показатели проходимости
- •Продольная устойчивость машины
- •Устойчивость трактора
- •Управляемость колесной машины
- •Влияние конструктивных факторов на плавность хода автомобиля
- •Раздел II. Устройство основных узлов тягово-транспортных машин
- •Рабочий процесс четырехтактного двигателя
- •Рабочий процесс двухтактного двигателя
- •Их основные параметры и характеристики
- •Кривошипно-шатунный механизм
- •Поршневая группа
- •Шатунная группа
- •Коленчатый вал
- •Механизм газораспределения
- •Устройство и работа механизмов клапанного газораспределения
- •Фазы газораспределения
- •Жидкостная система охлаждения
- •Элементы жидкостной системы охлаждения
- •Система воздушного охлаждения
- •Комбинированная система смазки
- •Основные элементы системы смазки
- •Смазочные материалы, применяемые в автотракторных двигателях
- •Система питания карбюраторных двигателей
- •Устройство элементарного карбюратора
- •Работа элементарного карбюратора происходит следующим образом.
- •Главная дозирующая система карбюратора
- •Пусковое устройство и система холостого хода
- •Экономайзер и ускорительный насос
- •Устройство и работа карбюратора
- •Приборы системы питания
- •Система питания газовых двигателей
- •Основные приборы системы питания
- •Регуляторы частоты вращения коленчатого вала
- •Система зажигания от магнето
- •Источники питания электроэнергией
- •Устройства для облегчения пуска двигателей
- •Топлива, применяемые для ДВС и их свойства.
- •Ступенчатые силовые передачи
- •Бесступенчатые силовые передачи
- •Фрикционное сцепление
- •Раздаточные коробки
- •Гидромеханические коробки передач
- •Промежуточные соединения
- •Ведущие мосты автомобилей и тракторов
- •Главная передача и дифференциал
- •Конечные передачи
- •Ведущие полуоси автомобилей и тракторов. Механизмы поворота гусеничных машин
- •Остов автомобилей и тракторов
- •Подвеска колесных машин
- •Подвеска гусеничных тракторов
- •Колесные и гусеничные движители
- •Механизмы управления поворотом колесных и гусеничных машин, тормозные системы и механизмы.
- •Рулевое управление колесных машин
- •Управление гусеничными тракторами
- •Назначение и классификация тормозных систем автомобилей и тракторов
- •Тормозные механизмы
- •Привод тормозной системы
- •Раздел III. Общие сведения о земляных работах и машинах для земляных работ
- •Основные физико-механические свойства грунтов
- •Классификация по трудности разработки
- •Тема 3.2. Общие сведения о машинах для земляных работ
- •Общие сведения о земляных работах и сооружениях
- •Общие сведения о машинах для земляных работ
- •Определение производительности МЗР
- •Способы разрушения грунтов при разработке
- •Рабочие органы МЗР
- •Определение сопротивления грунта копанию
- •Нагруженность МЗР и режимы работ
- •Силовое оборудование
- •Трансмиссии
- •Системы управления МЗР
- •Ходовое оборудование МЗР
- •Раздел IV. Землеройно-транспортные машины
- •Тема 4.1. Бульдозеры
- •Назначение бульдозеров, их классификация, параметры, устройство, рабочий процесс
- •Основы тягового расчета бульдозеров
- •Определение производительности бульдозеров
- •Прицепной скрепер
- •Определение основных параметров скреперов
- •Определение производительности скрепера
- •Основные параметры автогрейдеров
- •Рабочий процесс автогрейдера
- •Определение производительности автогрейдера
- •Грейдеры-элеваторы
- •Параметры, устройство и рабочий процесс
- •Основы тягового расчета
- •Основы расчета производительности
- •Тема 4.5. Тяговые расчёты землеройно-транспортных машин
- •Раздел V. Землеройные машины
- •Классификация
- •Индексация
- •Основные параметры
- •Рабочий процесс одноковшового экскаватора
- •Рабочее оборудование экскаваторов с канатным приводом
- •Конструкции экскаваторов
- •Рабочее оборудование экскаваторов с гидравлическим приводом
- •Определение производительности
- •Классификация и индексация
- •Цепные траншейные экскаваторы
- •Роторные траншейные экскаваторы
- •Раздел VI. Машины и оборудование для специальных земляных работ
- •Основные параметры машин для уплотнения грунтов
- •Машины статического действия
- •Машины динамического действия
- •Машины ударного действия (трамбующие)
- •Тяговый расчет и устойчивость
- •Производительность
- •Устройство буронабивных свай и способ «стена в грунте»
- •Тема 6.4. Машины и оборудование для бестраншейной прокладки труб
- •Тема 6.5. Машины и оборудование для гидромеханизации земляных работ
- •Введение. Общие схемы разработки грунтов
- •Принципиальное устройство землесосных снарядов
- •Принципиальное устройство гидромониторов снарядов
- •1.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
- •2.1.1. Тяговый расчет тракторного поезда
- •2.1.2. Тяговый расчет автосамосвала
- •2.1.3. Определение основных параметров трактора
- •2.1.4. Тяговый расчет бульдозера
- •2.1.5. Тяговый расчет скрепера
- •2.1.6. Тяговый расчет автогрейдера
- •2.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
- •3.1 СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ РЕЗУЛЬТАТОВ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
- •3.2 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
- •IV ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
- •4.1 УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
- •4.1.3 Содержание учебного материала
- •4.1.4 Перечень тем практических занятий
- •4.1.5 Перечень тем лабораторных работ
- •4.1.6 Методические рекомендации по организации и выполнению самостоятельной работы студентов
- •4.2 ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНЫХ ИЗДАНИЙ
- •4.2.1 Основная литература
где v1, v2 и v3 – скорости движения груженого автосамосвала (км/ч) на каждом участке трассы, подсчитанные по динамическим характеристикам (см. п. 2);
v |
пор |
|
|
1 |
|
,
v |
пор |
|
2 |
||
|
,
v |
пор |
|
3 |
||
|
– то же, для порожнего автомобиля, км/ч (см. п. 3);
l1, l2 и l3 – длины этих участков, м (табл. II.8); 3,6 – коэффициент перевода из км/ч в м/с;
0,9 – коэффициент, учитывающий затраты времени на ускорение и замедление движения.
5. Вычисляем продолжительность загрузки автосамосвала, исходя из рабочего цикла экскаватора (tц, с) (табл. II.9) и количества ковшей грунта,
вмещающихся в кузов самосвала n (табл. II.9), то есть tзагр=tц·n, с. 6. Подсчитываем полную длительность рейса автосамосвала:
t |
р |
= t |
+ t |
2 |
+ t |
3 |
+ t |
загр |
|
1 |
|
|
|
+
t |
разгр |
|
, с,
где tразгр – длительность разгрузки автосамосвала с учетом маневров, с (табл. II.10).
7.Определяем сменную производительность автосамосвала:
=3600 T k Q
Пс t в , т/смену,
р где Т – количество часов в смене;
kв – коэффициент использования сменного времени, kв=0,85…0,9; Q – грузоподъемность автосамосвала, т (табл. II.10).
8. Подсчитываем сменный пробег автосамосвала:
Lс
= |
3600 T k |
в |
2 (l |
+ l |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
||
|
|
|
|
|||
|
1000 t |
р |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
+ l |
) |
3 |
|
, км.
2.1.3. Определение основных параметров трактора
Цель работы: Изучение основных параметров трактора. Задание
1.Изучить основные параметры тракторов.
2.В соответствии с вариантом по исходным данным (см. табл. II.12) определить основные параметры трактора.
3.Полученные данные передаточных чисел трансмиссии, номинального крюкового усилия и теоретических скоростей движения на каждой передаче свести в таблицу, а также выписать полученные технические требования трактора.
1.Исходные данные. Исходными данными для расчета являются
номинальное крюковое усилие Fкр.н. (класс трактора), тип движителя (колесный, гусеничный), теоретические скорости движения трактора на низшей νmin и высшей νmax передачах рабочего диапазона, количество передач n рабочего диапазона, рабочий фон (коэффициенты сцепления φ и сопротивления движению f), которые помещены в табл. II.12.
329
2. Определение массы проектируемого трактора. Табл. II.12. Исходные данные
|
Тяговый |
Тип движителя, |
Рабочие |
Число |
Коэффициент |
||
№№ |
скорости, км/ч |
рабочи |
ы сцепления, |
||||
класс |
колесная |
||||||
вари |
низшая |
высшая, |
х |
φ и |
|||
трактор |
формула, |
||||||
антов |
а, КлТр |
размер колес |
, |
νmax |
передач |
сопротивлени |
|
|
|
|
νmin |
|
, k |
я движению, f |
|
1 |
5 |
колесн. 4К2, |
5 |
10 |
5 |
0,75/0,09 |
|
одинаковые |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
2 |
2 |
гусеничный |
3 |
8 |
4 |
0,85/0,10 |
|
3 |
3 |
гусеничный |
3,5 |
9 |
5 |
0,90/0,09 |
|
4 |
0,9 |
колесн. 4К2, |
4,5 |
11 |
5 |
0,75/0,10 |
|
разные |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
5 |
0,2 |
колесн. 4К4, |
1,5 |
5 |
4 |
0,80/0,09 |
|
одинаковые |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
6 |
2 |
колесн. 4К2, |
4 |
12 |
5 |
0,75/0,08 |
|
разные |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
7 |
0,6 |
колесн. 4К2, |
4,5 |
12 |
5 |
0,75/0,10 |
|
разные |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
8 |
1,4 |
колесн. 4К2, |
5 |
11 |
4 |
0,80/0,10 |
|
разные |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
9 |
3 |
колесн. 4К2, |
5,5 |
12 |
5 |
0,75/0,08 |
|
одинаковые |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
10 |
5 |
гусеничный |
3 |
12 |
5 |
0,95/0,012 |
|
Номинальная эксплуатационная масса – это масса снаряженного для работы трактора, при которой он на заданном рабочем фоне развивает номинальное тяговое (крюковое) усилие Fкр.н, соответствующее классу трактора. Значение этой массы определяется по формуле
m = lim Fкр.н. ,
э |
g ( − f ) |
|
где lim=1,35…1,4 – коэффициент возможной перегрузки; g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
λ=Gх.к./G – коэффициент нормальной нагрузки ведущих колес (при номинальном крюковом усилии для колесных тракторов 4К2 – λ=0,8…0,85; для колесных тракторов 4К4 и гусеничных тракторов – λ=1);
– коэффициент сцепления;
f – коэффициент сопротивления движению (качению) трактора.
3. Мощность двигателя определяется из условия обеспечения номинального тягового усилия на низшей рабочей передаче
Рн = |
|
lim Fкр.н min |
|
|
|
. |
|||
|
(1 − |
|
) |
|
|
f |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
x |
|
1 |
− |
|
|
|
||
|
|
|
|||||||
|
э тв г |
|
доп |
|
|
|
|
|
|
где хэ=0,85…0,9 – коэффициент эксплуатационной нагрузки двигателя;
330
ηтр=0,88…0,93 – КПД трансмиссии;
– КПД, учитывающий потери в движителе (для колесных тракторов ηг=1, для гусеничных тракторов ηг=0,94);
– допустимое по агротехническим требованиям, буксование движителя (для колесных тракторов δдоп=0,12…0,15; для гусеничных – δдоп=0,06…0,08).
По определенной номинальной мощности подбирается двигатель (см.
табл. II.13)
Табл. II.13. Краткие характеристики дизелей
|
Номинальн |
Номинальная |
|
Номинальн |
Номинальна |
Модель |
ая |
частота |
Модель |
ая |
я частота |
двигателя |
мощность, |
вращения, nн, |
двигателя |
мощность, |
вращения, |
|
Рн, кВт |
об/мин |
|
Рн, кВт |
nн, об/мин |
Д-120 |
22 |
2200 |
СМД-17К |
73,5 |
1900 |
Д-21А |
18,4 |
1800 |
СМД-18 |
66,2 |
1700 |
А2 |
14,7 |
1600 |
СМД-14 |
58,8 |
1800 |
Д-144 |
44,1 |
2200 |
СМД-62 |
121,3 |
2100 |
Д-37Е |
36,8 |
1800 |
СМД-60 |
110,3 |
2000 |
СЗ-1 |
29,4 |
1600 |
СМД-84 |
198,4 |
2100 |
Д-240 |
55,1 |
2200 |
СМД-82 |
147,0 |
2100 |
Д-240Г |
51,4 |
2100 |
СМД-80 |
183,8 |
2100 |
Д-60Н |
44,1 |
1800 |
Славия |
11,5 |
2200 |
Д-50 |
40,4 |
1700 |
HR2 |
21,7 |
2200 |
Д-241Л |
55 |
2100 |
Д-245.3 |
90 |
2200 |
Д-242/242Л |
49 |
1800 |
Д-246 |
46 |
1500 |
Д-243/243Л |
63 |
2200 |
Д-247 |
73 |
2350 |
Д-244 |
46 |
1700 |
Д-247.1 |
64 |
2200 |
Д-245/245Л |
81 |
2200 |
Д-260.1 |
118 |
2100 |
Д-245.1 |
79 |
2200 |
Д-265.2 |
99 |
2100 |
Д-245.2 |
88 |
2200 |
Д-265 |
154 |
2100 |
4. Определение конструктивной массы трактора Под конструктивной массой понимается масса трактора без тракториста,
инструментов, сельскохозяйственных машин-орудий, дополнительных грузов, охлаждающей жидкости, масла и топлива.
Металлоемкость тракторов должна находиться в следующих пределах: колесные тракторы (41…64)кг/кВт;
гусеничные тракторы (45…77)кг/кВт.
В соответствии с этими требованиями конструктивная масса трактора должна находиться в следующих пределах:
колесный трактор mк=(41…46)·P; гусеничный трактор mк=(45…77)·P.
331
5. Выбор шин и определение расчетного радиуса ведущего колеса. Шины ведущих колес выбираются по наибольшей нагрузке,
приходящейся на колесо, табл. II.14.
Табл. II.14. Нормы нагрузок и давлений в шинах при скорости 30 км/ч
Обозначение, |
Статическ |
Нагрузка на шину (Gк, кН) при |
|||||
ий радиус, |
давлении воздуха (р, МПа) |
||||||
модель шины |
|||||||
rcm, м |
0,08 |
0,11 |
0,14 |
0,20 |
0,25 |
||
|
|||||||
|
Шины ведущих колес |
|
|
|
|||
8,3-20 В-105А |
0,488 |
4,1 |
4,90 |
5,65 |
7,10 |
- |
|
9,00-20 ВФ-223 |
0,450 |
5,0 |
6,05 |
6,95 |
- |
- |
|
9,5-42 Я-183 |
0,728 |
6,9 |
8,45 |
9,70 |
11,8 |
- |
|
11,2-38 В-38 |
0,567 |
6,95 |
8,45 |
9,70 |
- |
- |
|
13,6R38 Я-261 |
0,717 |
- |
13,4 |
15,3 |
- |
- |
|
15,5R38 Ф-2А |
0,725 |
- |
14,55 |
17,75 |
- |
- |
|
21,3R24 ФД-14А |
0,640 |
- |
20,2 |
23,3 |
- |
- |
|
23,1-26 Я242А6 |
0,735 |
- |
28,5 |
32,45 |
- |
- |
|
28,1R26 ФД-12 |
0,790 |
- |
33,6 |
35,7 |
- |
- |
|
|
Шины направляющих колес |
|
|
|
|||
6,00-16 Я-225 |
0,355 |
- |
- |
3,4 |
4,20 |
4,8 |
|
6,50-16 Я-275А |
0,370 |
- |
- |
3,9 |
4,75 |
5,5 |
|
7,50-20 В-103 |
0,427 |
- |
- |
5,9 |
7,20 |
8,5 |
|
9,20-20 ВФ-223 |
0,450 |
- |
- |
7,6 |
9,35 |
10,0 |
|
Расчетный радиус ведущего эластичного колеса rк=(1,02…1,04)·rcm.
Радиус ведущих колес гусеничных тракторов
rк=zзвtг / (2π).
где zзв – число звеньев, укладывающихся на ведущее колесо за один оборот;
tг – шаг звена гусеницы.
Табл. II.15. Основные параметры звеньев гусениц
№№ |
Шаг звена, tг, |
Число звеньев |
Число |
|
укладывающихся на ведущее |
звеньев в |
|||
вариантов |
мм |
|||
колесо за один оборот, zзв |
цепи |
|||
|
|
|||
2 |
170 |
13 |
43 |
|
3 |
171 |
14 |
43 |
|
10 |
170 |
14 |
47 |
6. Определение передаточных чисел ступенчатой трансмиссии (рабочий диапазон). Передаточные числа трансмиссии подбираются таким образом, чтобы наименьшие коэффициенты нагрузки двигателя были одинаковыми при работе трактора на всех передачах, т.е. передаточные числа образуют геометрическую прогрессию, знаменатель которой определяется по следующей формуле
332
