4 Построений тяговой характеристики

Тяговая характеристика землеройно - транспортной машины (ЗТМ) выражает в графической форме зависимости коэффициента буксования движителя , действительной скорости движения тяговой мощности, тягового КПДчасовогои удельногорасхо­дов топлива от силы тягипри ее изменении от нулевого значения (холостой ход) до максимальной величины, определяемой усло­виями сцепления движителя с опорной поверхностью.

В основу построения тяговой характеристики положена механичес­кая (регуляторная) характеристика двигателя, устанавливающая функциональную зависимость эффективной мощности двигателя , частоты вращения его валаи часового расхода топливаот крутящего момента. Исходными данные являются также передаточные числа трансмиссий машинына разных передачах; механи­ческий КПД трансмиссии; коэффициенты сцепленияи сопротивления качению; масса машины и распределение ее по осям.

Построение тяговой характеристики ЗТМ производится с использова­нием графоаналитического метода и включает ряд последовательных этапов.

4.1. Разбиваем поле чертежа на два квадранта (рисунок 4.1). Второй квадрант предназначен для размещения регуляторной характеристики двигателя в координатах ,,а первый - для построения непосредственно тяговой характеристики в координатах,,,,,.

4.2. Строим регуляторную характеристику. Из точки оси ординатсоответствующей номинальному крутящему моменту, параллельно оси абсцисс проводим влево луч, на котором в соответствующих масштабах откладываем номинальные значения , и .

Причем и принимаются по табличным данным (таблицы 3.3; 3.6; 3.8), а = (0.9 - 1,0) . Здесь удельный расход

( = 250 - 270г/кВт.ч).

Максимальному значению крутящего момента =(1,15 - 1,2), соответствуют точки с абсциссами;;

Холостому ходу машины (= 0) соответствуют точки оси абсцисс =0; и .

Рисунок 4.1

Соединив одноименные точки прямыми линиями, получаем регуляторную характеристику.

4.3 Откладываем значение силы сопротивления машины как тележки (), определенное в третьем разделе влево от точки 0 и получаем точку 0₁ - начало отсчета касательной силы .

4.4 В первом квадрате по оси абсцисс откладываем касательную силу , определенную по формуле

,

где - передаточное число трансмиссии на соответствующей

пере­даче (принимается по прототипу);

- к. п. д. трансмиссии (= 0,8 - 0,85);

- радиус ведущего элемента (колесо или звездочка), м;

- текущее значение крутящего момента, Нм.

Зависимость представляет собой прямую для каждой передачи.

Например, на первой передаче

.

На пересечении горизонтали с ординатой и вертикали с абс­циссойполучаем точку, через которую из точкипройдет прямая .

4.5. Строим кривую буксования . Для колесных машин кривая

строится на основании формулы Н.А. Ульянова [7]

, (4.2)

где = 0,11 - 0,13;=5-6;

- коэффициент сцепления (= 0,6 - 0,8);

- реакция опорной поверхности на ведущие колесо движителя.

Для гусеничного движителя , причем, при происходит мгновенный пере­ход с режима частичного на режим полного буксования.

4.6 Строим зависимость . Выбираем интервал варьирования значений(3 - 4 точки), для каждого из которых опреде­ляем действительную скорость движения вм/с и строим график .

Так, для точки I на оси абсцисс, восстановив перпендику­ляр до пересечения с прямой (точка 2), проведя горизон­таль до пересечения с линией(точка 3) и опустив перпендикулярно на ось абсцисс, получаем значение частоты вращения (с^-1) в точке 4. По этому значению и коэффициенту буксования, отвечающему точке 5 на кривойвычисляем действительную скорость машины (м/с)

. (4.4)

4.7 Cтpoим производные зависимости ,и. Кривая тяговой мощности (кВт) строится на основании расчетов по формуле

(4.5)

путем подстановки различных значений (точка1) и соответствую­щих им величин (точка 6).

Кривая удельного расхода топлива строится с применением формулы

, г/кВт.ч. (4.6)

Для чего в рассмотренном примере находим точку 7 па кривой , и точку 8 на кривойи соответствующие им значе­ния тяговой мощности (кВт) и часового расхода топлива, (г/ч).

Кривую тягового КПД строим, пользуясь зависимостью

, (4.7)

используя аналогично вышерассмотренному примеру точку 7 на кривой и точку на кривойи соответствующие им значе­ния тяговой и эффективной мощности.

Аналогичные построения производятся для всех передач машины, в результате чего на графике тяговой характеристики получаются семейства кривых ,,. По этим кривым удобно производить анализ влияния тех или иных параметров машин и условий работы на их тяговые показатели и топливную экономичность, а также определение допустимых скоростей движения и величин полезных и вредных сопротивлений, которые могут быть преодолены машиной в заданных условиях эксплуатации.