Тяговый расчёт трактора. Учебно-методическое пособие

2.4.6.Расчёт и построение кривых часового

иудельного расходов топлива

Для построения кривых Gт=f(Ркр) необходимо определить часовой расход топлива на выбранных режимах для каждой передачи. Методика определения часового расхода топлива на указанных режимах аналогична методике определения угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя. Полученные значения часового расхода на холостом ходу трактора заносятся в табл. 2.8, а на промежуточном I, номинальном, промежуточном II и перегрузочном режимах работы двигателя – в табл. 2.9 (точки 2, 3, 4 и 5 соответственно).

Таблица 2.8 Часовой расход топлива при движении трактора без нагрузки

Для расчёта и построения кривых удельного тягового расхода топлива gт необходимо на кривых часового расхода топлива на каждой передаче взять 5 точек (с обязательным включением точек номинальной нагрузки и предельной перегрузки). На каждой передаче рассчитать значения удельного тягового расхода топлива в каждой точке по формуле

где Gт – часовой расход топлива, кг/ч; Nт – тяговая мощность, кВт.

Следует отметить, что при уменьшении тяговой нагрузки и тяговой мощности трактора удельный тяговый расход топлива увеличивается, стремясь к бесконечности. В связи с этим определяется предельное расчетное значение удельного тягового расхода топлива, называемого оценочным. Оценочный удельный тяговый расход топлива (точка 1) рассчитывается на каждой передаче по той же формуле, причем значения Gт и Nт для этого режима определяются из графиков Gт=f(Ркр) и Nт=f(Pкр) при тяговом усилии, равном половине номинального (Ркр ном) на каждой передаче. Номинальное тяговое усилие на каждой передаче соответствует точке максимальной тяговой мощности (Nт max).

Полученные данные заносятся в табл. 2.9 и по ним строятся зависимости gт=f(Pкр).

41

Таблица 2.9 Значения удельного тягового расхода топлива на передачах

2.5. Анализ тяговой характеристики трактора

Анализ тяговой характеристики трактора проводят для трех характерных передач: высшей, оптимальной и низшей. Оптимальной является передача с максимальной тяговой мощностью на номинальном режиме работы двигателя. Для каждой из трех передач производится анализ мощностных потерь на номинальном режиме работы двигателя.

Рассчитываются составляющие тягового КПД трактора и потерь

42

где N f – потери мощности на качение трактора, кВт; Р f – сила сопротивления качению, кН;

Vд – действительная скорость движения трактора, м/с;f – КПД трактора по качению.

Полученные данные заносятся в табл. 2.10.

При выполнении расчётов необходимо соблюдение балансов мощности и тягового КПД трактора:

где Nпот – суммарные потери мощности двигателя на движение трактора. На основании табл. 2.10 делается письменный анализ тяговой харак-

теристики трактора, основу которого составляют ответы на следующие вопросы:

–Почему тяговая мощность трактора на оптимальной передаче выше, чем на низшей и высшей передачах?

–Как и почему изменяются различные потери мощности при переходе с оптимальной передачи на высшую и низшую передачи?

Таблица 2.10 Составляющие потерь мощности двигателя на характерных передачах

43

ЛИТЕРАТУРА

1.Анилович, В.Я. Конструирование и расчёт сельскохозяйственных тракторов / В.Я. Анилович, Ю.Т. Водолажченко. – Москва: Машиностро-

ение, 1976. – 452 с.

2.Гуревич, А.М. Тракторы и автомобили / А.М. Гуревич, Е.М. Сорокин. – Москва: Колос, 1978. – 479 с.

3.Кравченко, В.А. Транспорт в сельскохозяйственном производстве: учебное пособие / В.А. Кравченко. – Зерноград: АЧГАА, 2003. – 320 с.

4.Кутьков, Г.М. Теория трактора и автомобиля / Г.М. Кутьков. – Москва: Колос, 1996. – 287 с.

5.Кутьков, Г.М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства / Г.М. Кутьков. – Москва: КолосС, 2004. – 504 с.

6.Скотников, В.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля / В.А. Скотников, А.А. Мащенский, А.С. Солонский; под ред. В.А. Скотникова. – Москва: Агропромиздат, 1986. –383 с.

7.Тракторы и автомобили / В.А. Скотников, А.А. Мащенский, И.А. Гончаров и др.; под ред. В.А. Скотникова – Москва: Агропромиз-

дат, 1985. – 440 с.

44

ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица П1

Задание на расчётно-графическую работу по дисциплине «Тракторы, двигатели и агрегатирование СХМ»

Задание на расчётно-графическую работу выбирается в соответствии с шифром. Например, шифр задания 1635232. 7-я цифра «2» – трактор колёсный класса 2; 6-я цифра «3» – двигатель с наддувом с частотой вращения 1800 об/мин; 5-я цифра «2» – почвенный агрофон – поле, подготовленное под посев; 4-я цифра «5» – механический состав почвы – среднесуглинистый с влажностью 22%.

45

46

Таблица П3 Основные характеристики и назначение сельскохозяйственных шин

47

Таблица П4 Конструктивные параметры гусеничного трактора

Величина поправочного коэффициента К1 для приведения площади контакта шины к почвенным условиям

Примечания:

1. Для супесчаных почв нормы максимального давления на почву увеличиваются на

20 %.

2.Для техники, используемой на почвах с влажностью менее 0,9 НВ, нормы максимального давления увеличивают:

– на 25-15 % – при нагрузке на единичный колёсный движитель не более 6 и 16 кН;

– на 10 % – при нагрузке на единичный гусеничный движитель не менее 25 кН.

3.Для колёсных движителей, имеющих шины с высотой рисунка протектора не более 25 %, нормы максимального давления на почву увеличивают на 15 %.

48

49

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….. 3

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТРАКТОРА…………………………………. 5

1.1.Уравнение движения и тяговый баланс трактора……………. 5

1.2.Мощностной баланс трактора…………………………………. 12

1.3.Потенциальная тяговая характеристика трактора……………. 14

1.4.Тяговый коэффициент полезного действия трактора………… 16

1.5.Тяговая характеристика трактора со ступенчатой

трансмиссией…………………………………………………… 19

2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ……………………………………………………………… 24

2.1. Определение основных параметров проектируемого трактора 24

2.1.1.Тяговый диапазон трактора…………………………….. 24

2.1.2.Эксплуатационная масса трактора……………………... 25

2.1.3.Расчёт потребной мощности двигателя………………… 26

2.2.Построение регуляторной характеристики двигателя……….. 27

2.3.Тяговый расчёт трактора………………………………………. 30

2.4.Расчёт и построение теоретической тяговой характеристики трактора…………………………………………………………. 35

2.4.1.Построение регуляторной характеристики двигателя…. 37

2.4.2.Построение лучевой диаграммы касательных сил тяги

трактора…………………………………………………… 37

2.4.3. Построение кривых буксования и тягового КПД……… 38

2.4.4.Расчёт и построение кривых тяговой мощности………. 39

2.4.5.Расчёт и построение кривых угловой скорости коленчатого вала двигателя и действительной скорости

движения трактора………………………………………… 40

2.4.6.Расчёт и построение кривых часового и удельного расходов топлива………………………………………… 41

2.5. Анализ тяговой характеристики трактора…………………… 42

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………….. 44 ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………… 45

50