2. Тяговый расчет трактора Т-70С [3].
2.1. Исходные данные
2.1.1. Исходные данные
Номинальное тяговое усилие |
20 кН |
Тип движителя трактора |
Гусеничный |
Назначение трактора |
универсально-пропашной
пропашной |
Теоретическая скорость на 1-ой передаче |
7,5 км/ч |
Количество передач |
4 |
Почвенный фон |
Стерня колосовых |
2.1.2. Дополнительные исходные данные
Тип трактора |
Параметры |
|||||||
|
|
λст |
λ |
f |
|
|
k |
|
С/х. колесный |
0,6 |
0,8 |
1 |
1 |
0,08 |
0,05 |
0,3 |
0,131 |
2.2. Порядок тягового расчета
1. В соответствии с техническими характеристиками
2. Определяем динамический радиус ведущего колеса
3. Определяем силу сопротивления качению трактора
4. Определяем номинальную касательную силу тяги
5. Определяем предельные по сцеплению силу тяги на крюке и каса- тельную силу тяги
6. Производим для ряда значений Pk подсчет коэффициентов
буксования по формуле
,
и результаты расчета сводим в табл. 1.3.3.
3. Зависимость буксования от тяговой силы
№ |
|||
1 |
3 |
0 |
0,004 |
2 |
10 |
3 |
0,015 |
3 |
15 |
10 |
0,026 |
4 |
20 |
15 |
0,04 |
5 |
25 |
20 |
0,062 |
6 |
30 |
25 |
0,3 |
7. По данным табл. 3 строим кривую буксования проектируемого трактора (рис. 2.1).
Рис. 2.1 Теоретическая кривая буксования трактора
8.Для заданного числа передач , используя в качестве прототипа трансмиссию гусеничного трактора Т-70С(рабочий диапазон), строим кинематическую схему проектируемого трактора. По этой схеме определяем соответствующие числа полюсов зацепления зубчатых колес:
9. Определяем механические КПД к передним и задним колесам приводов:
где принимаем: ; ; .
10. Определяем номинальную мощность двигателя
где .
11. По расчетному значению мощности выбираем серийный двигатель
2.2.1. Параметры выбранного серийного тракторного двигателя
Марка двигателя |
, кВт |
, Нм |
, рад/с
|
, г/(кВт·ч) |
||
Д-241 |
51 |
232 |
219,9 |
1,12 |
1,5 |
258 |
12. Определим следующие параметры внешней скоростной характеристики двигателя:
-
частоты вращения вала двигателя:
; ; ;
-
крутящие моменты двигателя:
; ;
-
эффективные мощности двигателя:
; ;
-
часовые расходы топлива:
; ; ;
-
удельные расходы топлива
; .
Расчет всех параметров ВСХ производится на ЭВМ по программе “Тяговый расчет трактора”. Результаты расчета приведены в таблице 5.
5.Параметры внешней характеристики двигателя
№ |
Режим работы двигателя |
n, мин-1 |
N, кВт |
Mд, Н*м |
ge, г/(кВт*ч) |
Gт, кг/ч |
1 |
nм |
1400 |
38,1 |
260 |
276 |
10,52 |
|
(nм+ n н)/2 |
1750 |
44,5 |
246 |
267 |
11,83 |
2 |
nн |
2100 |
51 |
232 |
258 |
13,15 |
3 |
nхх |
2270 |
0 |
0 |
∞ |
3,28 |
13. Строим по данным таблицы 4 внешнюю скоростную характеристику дизеля Д-241(рис. 2.2).
Рис. 2.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя.
14. Определяем параметры потенциальной тяговой характеристики трактора для ряда значений :
;
; ;
; ;
;
и результаты расчетов приводим в таблице 6.
6. Расчетные параметры ПТХ трактора
№ |
км/ч |
км/ч |
кВт |
кВт |
кВт |
|||
1 |
0 |
17,85 |
0,002 |
17,78 |
0 |
47,29 |
0,18 |
0 |
2 |
3 |
8,39 |
0,004 |
8,26 |
24,79 |
21,98 |
0,7 |
0,49 |
3 |
8 |
4,45 |
0,012 |
4,34 |
34,71 |
11,54 |
1,22 |
0,68 |
4 |
13 |
3,03 |
0,025 |
2,91 |
37,84 |
7,74 |
1,89 |
0,74 |
5 |
18 |
2,3 |
0,045 |
2,16 |
38,8 |
5,73 |
2,93 |
0,76 |
6 |
23 |
1,85 |
0,09 |
1,67 |
38,52 |
4,45 |
4,5 |
0,76 |
7 |
28 |
1,55 |
0,3 |
1,08 |
30,35 |
2,88 |
14,23 |
0,6 |
15. Строим по данным табл. 6 и табл. 2, потенциальную тяговую характеристику (рис. 2.3), по которой определяем следующие параметры:
Рис. 2.3 Потенциальная тяговая характеристика трактора
-
максимальные значения
при
-
диапазон рабочих значений на тяге, удовлетворяющих условию
;
20. Определяем передаточное число трансмиссии на 1-ой передаче:
;
21. Определяем знаменатель геометрического ряда передаточных чисел трансмиссии
;
Где принимаем Vт4=11 км/ч т.к. при этом расчётное значение знаменателя геометрического ряда удовлетворяет условию: q<1/kм=1/1,12=0,89;
22. Подсчитываем передаточные числа для всех передач по формуле
;
7. Передаточные числа на различных передачах
Передаточные числа |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
33,8 |
29,8 |
26,2 |
23 |
23. Определяем силовые параметры тяговой характеристики для 2-х основных режимов работы двигателя и (см. результаты в табл. 8):
-
при :
(k3=0,9; q=0,88)
-
ри
24. Определим скоростные параметры тяговой характеристики двигателя (см. результаты в таблице 8):
-
при :
-
при :
-
при
8. Расчетные значения силовых и скоростных параметров тяговой характеристики
Параметры |
№ передачи, j |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
При |
||||
25,17 |
22,14 |
19,49 |
17,15 |
|
22,51 |
19,48 |
16,83 |
14,49 |
|
VT, км/ч |
7,5 |
8,52 |
9,68 |
11 |
V, км/ч |
6,93 |
8,09 |
9,38 |
10,72 |
При |
||||
28,19 |
24,8 |
21,83 |
19,21 |
|
25,53 |
22,14 |
19,17 |
16,55 |
|
VTм, км/ч |
5 |
5,68 |
6,45 |
7,33 |
Vм, км/ч |
4,62 |
5,39 |
6,25 |
7,15 |
При |
||||
VTх, км/ч |
8,1 |
9,2 |
10,45 |
11,88 |
25. Определяем мощностные и топливно-экономические параметры тяговой характеристики для 3-х основных режимов работы двигателя по одним и тем же формулам:
где необходимые значения и определяются из внешней скоростной характеристики двигателя. Результаты расчетов приведены в таблице 9.
9. Расчетные значения мощностных и топливно-экономических параметров.
Параметры |
№ передачи, j |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
||||
При |
|||||||
Ne, кВт Nкр, кВт
GT, кг/ч , г/(кВт·ч) |
51 |
51 |
51 |
51 |
|||
43,33 |
43,78 |
43,85 |
43,15 |
||||
0,85 |
0,858 |
0,86 |
0,846 |
||||
13,15 |
13,15 |
13,15 |
13,15 |
||||
303,48 |
300,37 |
299,89 |
304,75 |
||||
При |
|||||||
Ne, кВт Nкр, кВт
GT, кг/ч , г/(кВт·ч) |
38,1 |
38,1 |
38,1 |
38,1 |
|||
32,76 |
33,15 |
33,28 |
32,87 |
||||
0,642 |
0,65 |
0,653 |
0,645 |
||||
10,52 |
10,52 |
10,52 |
10,52 |
||||
320,51 |
316,74 |
315,5 |
319,44 |
||||
При |
|||||||
GTх, кг/ч |
3,28 |
3,28 |
3,28 |
3,28 |
26. По данным табл. 8 и 9 строим графики тяговой характеристики проектируемого трактора (рис. 2.4). На тяговой характеристике отражаем графики зависимостей скоростных параметров (nд, v ), мощностных параметров (Ne, Nкр , ), а также топливно-экономических параметров (GT, gкр) от тяговой силы Pкр на каждой передаче.
Рис. 2.4 Тяговая характеристика трактора.
Вывод: тяговый расчёт с выбранными параметрами соответствует своему тяговому классу.