Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

трактора

.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
17.02.2016
Размер:
393.73 Кб
Скачать

1. Аналитический обзор 2.

Исходные данные:

FKp =29 кН

По исходным данным мною был подобран трактор который наиболее подходит под эту

характеристику по технико-экономическим показателям это трактор ДТ -75.

Технические характеристики.

Параметры и технические характеристики

Марка трактора

ДТ-75

Тяговый класс/ Номинальная сила тяги кН

3/30

Двигатель

Тип - Дизель с турбонаддувом (марка)

СМД-18Н

Число и расположение цилиндров

4, рядный, жидк

Диаметр цилиндра и ход поршня, мм

120*140

Рабочий объём, л

6,33

Степень сжатия

15,5

Мощность двигателя, кВт (л.с.) при 1800 мин'1

73,6(100)

Крутящий момент, Н*м (кгс*м), при 1350- 1500 мин'1

426 (43,4)

Удельный расход топлива при эксплуатационной мощности, г/кВтч (г/л.с.ч)

231

Наименьший радиус поворота, м

2,25

Число передач:

• передний ход

7

• задний ход

1

Минимальная скорость, км/ч:

0,34

Максимальная скорость, км/ч:

11,5

Масса трактора конструкционная, кг

6210

Масса трактора эксплуатационная, кг

6810

Распределение эксплуатационной массы на:

переднюю ось

заднюю ось

Среднее удельное давление на грунт, МПа

0,0406

Обозначение шины

Вместимость топливного бака, л

255

База трактора, мм

1850

Колея трактора, мм

1330

Дорожный просвет, мм

380

Габаритные размеры, мм:

■ длина

4 530

• ширина

1 850

• высота

2 720

Глубина преодоления брода, м

1.0

СХиММ КР.РД.000.000.001

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Аналитический обзор

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов 3

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

2. Подбор двигателя для проектируемой машины 3.

2.1 Расчет номинальной мощности двигателя Расчет номинальной мощности двигателя производится с учетом номинального тягового

усилия трактора, силы сопротивления качению, массы трактора, потерь на трение в трансмиссии и необходимого запаса мощности двигателя.

Учитывая вышеизложенное, номинальная мощность двигателя Ре определяется по формуле

где FH номинальная сила тяги на крюке - (Н);

VH -расчетная скорость движения на низшей рабочей передаче при номинальной силе тяги, м/с,принимаем равной 4,9 км/ч или 1,36 м/с;

тэ - эксплуатационная масса трактора (кг), принимаем табличную 6810 кг;

g - ускорение свободного падения (м/с*);

f- коэффициент сопротивления качению движителя трактора, принимаем по таблице для вспаханного поля равным 0,18;

ƞтр - КПД, учитывающий потери мощности в трансмиссии и определяемый по формуле

где ƞц и ƞк - соответственно КПД цилиндрической и конической пары шестерен. Принимаются

равными ƞц =0,985 и ƞк = 0,975;

ƞх - КПД, учитывающий потери мощности на холостом ходу; принимается ƞх = 0,96;

ƞ1 и ƞ2- степенные показатели числа пар шестерен, работающих в трансмиссии на данной передаче;

к3 - коэффициент запаса мощности двигателя - 0,85.

ƞmp=0,9852*0,9752=0,885

В аналитическом обзоре я взял существующий двигатель СМД-18Н мощностью 73,6 кВт что больше расчётного полагаю что выбранный мной двигатель позволит добиться требуемого тягового усилия (29 кН) и на более высоких скоростях.

СХиММ КР.РД.000.000.002

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Расчёт номинальной мощности двигателя

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов1

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

3. Тепловой расчёт дизельного двигателя 4.

3.1 Исходные данные:

мощность Pe=74,147 кВт

частота вращения ne=1800 мин-1

степень сжатия ε=15,5

число цилиндров i=4

коэффициент избытка воздуха α=до 2,1

коэффициент наполнения ηv=0,80

топливо дизельное состава: С=86,5%; Н=12,5%; O=1%,

коэффициент выделения теплоты ξ =0,8

давление и температура воздуха Pо=0,1013 МПа, T0=288 К,

температура отработавших газов Tr=800 К

3.2 Процесс впуска:

Учитывая сравнительно невысокую частоту вращения коленчатого вала и выбранную для данного

типа дизеля степень сжатия s =15,5, можно принять температуру подогрева свежего заряда

Т = 10К;

Давление остаточных газов

рr =po(1 + 0,55-10-4nе) = 0.1013(1 + 0,55-10-4-1800) = 0,1124МПа.

Коэффициент остаточных газов

Давление в конце впуска

Температура в конце впуска

Расчётный коэффициент наполнения

Погрешность расчётного и принятого коэффициентов не превышает 4%,

3.3 Процесс сжатия:

Давление в конце сжатия

СХиММ КР.РД.000.000.003

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Тепловой расчёт

двигателя

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов6

Н.конт.

ТГСХА грМС 5

Утв.

4. Построение индикаторной диаграммы Масштабы диаграммы Масштаб хода поршня Мs= 1мм в мм. Масштаб давлений Мр= 0,05 мПа в мм.

Приведённые величины рабочего объёма цилиндра и объёма камеры сгорания соответственно.

АВ= S/Ms=140/1= 140 мм,

ОА= АВ/(е-1)= 140/(15,2-1)=9,86 мм

Максимальная высота диаграммы (точка z)

pz/Mp=8,51/0,05= 170,2 мм

Координаты характерных точек.

рa/Мр=0,086/0,05=1,72 мм; рaр=3,7/0,05=74 мм;

рbр=0,3/0,05=6 мм; ргр=0,1124/0,05=2,248 мм;

ро/Мр=0,1013/0,05=2,026 мм;

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом.

а) политропа сжатия рх = pa(Va/Vx)n1.

Отсюда рхр = (рар )(ОВ/ОХ)n1 = 1,72 • (149,86/ОX)1,382 мм.

где ОВ=ОА+АВ=140+9,86=149,86мм

б) политропа расширения рх = Pb(Vh/Vx)n2.

Отсюда px/Mp = (pb/Mp)(OB/OX)n2=6*(149,86/OX)1,22 мм.

№ точек

ОХ,

мм

ОВ/ОХ

Политропа сжатия

Политропа расширения

Рх/Мр, ММ

Рх,

МПа

Рх/Мр,

мм

Рх,

МПа

1

9,86

15,19

42,98

73,92

3,7

27,64

165,82

8,3

(точка с)

(точка Z)

2

10,36

14,47

40,14

69,04

3,5

26,05

156,29

7,8

3

10,86

13,8

37,61

64,69

3,2

24,58

147,5

7,4

4

16,06

9,3

21,9

37,67

1,9

15,2

91,14

4,6

5

21,76

6,9

14,4

24,76

1,24

10,55

63,32

3,17

6

34,36

4,4

7,7

13,17

0,66

6,1

36,6

1,8

7

74,93

2

2,6

4,5

0,22

2,33

13,98

0,7

8

112,4

1,3

1,5

2,6

0,13

1,42

8,52

0,43

9

149,86

1,0

1,0

1,72

0,086

1

6

0,3

(точка а)

(точка b)

СХиММ КР.РД.000.000.004

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Построение индикаторной

диаграммы

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов2

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

5. Кинематический расчёт двигателя.

Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна принимаем λ= 0,244,при этих условиях

Угловая скорость вращения коленчатого вала

Скорость поршня

Ускорение поршня

φ°

sx,

мм.

νП, м/с.

j, м/с2

0

0,0000

0,0

0,0000

0,0

+1,244

+3448

30

+0,1645

11,5

+0,6057

+8,4

+0,988

+2739

60

+0,5915

41,4

+0,9717

+13,5

+0,378

+1048

90

+1,122

78,5

+1,0000

+13,9

-0,244

-676

120

+1,915

111,4

+0,7604

+10,6

-0,622

-1724

150

+ 1,8965

132,8

+0,3943

+5,5

-0,744

-2062

180

+2,0000

140,0

0,0000

0,0

-0,756

-2096

210

+1,8965

132,8

-0,3943

-5,5

-0,744

-2062

240

+ 1,915

111,4

-0,7604

-10,6

-0,622

-1724

270

+1,122

78,5

-1,0000

-13,9

-0,244

-676

300

+0,5915

41,4

-0,9717

-13,5

+0,378

+1048

330

+0,1645

11,5

-0,6057

-8,4

+0,988

+2739

360

0,0000

0,0

0,0000

0,0

+1,244

+3448

СХиММ КР.РД.000.000.005

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Кинематический расчёт двигателя

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов2

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

6. Динамический расчёт двигателя.

Приведение масс деталей КШМ:

Масса поршневой группы (для поршня из чугуна)

т'n = 300 кг /м2 тп= т'п -Fп=300-0,0113=3,39 кг.

Масса шатуна (для стального кованого шатуна принято )

т'ш = 400 кг I м2 тш = т'ш * Fп =400 • 0,0113=4,52 кг.

Масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесовшатуна (для литого чугунного вала принято )

т1к = 400 кг / м2 тк = т'к * Fп =400 • 0,0113=4,52 кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца тш.п = 0,275*тш =0,275 • 4,52=1,243 кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа

тш.к = 0,725 тш. , =0,725 • 4,52=3,277 кг.

Массы, совершающие возвратно-поступательное движение тjп+ тш п =3,39 + 1,243=4,633 кг.

Массы, совершающие вращательное движение

mR=mK+ тш к =4,52 + 3,277=4,797 кг.

Силы действующие в КШМ

Удельные и полные силы инерции

Удельная сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс р; = -jmjlFn = -j6,308 • 10-6/0,0153 86=- j410 • 10-6 МПа.

Центробежная сила инерции вращающихся масс KR=~mR2 = -4, 797-0,07-1882-10"3=-11,868 кН.

Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна

КRШ = -3,277-0,07-1882-10-3=-8,108кН.

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа

КRК = -4,52-0,07-1882-10-3 = -11,183кН.

Удельные суммарные силы

Удельная сила сосредоточенная на оси поршневого пальца

p = ∆pr+ pj МПа.

СХиММ КР.РД.000.000.006

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Динамический расчёт двигателя

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов4

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

7. Построение расчетной скоростной характеристики двигателя.

Расчётные точки скоростной характеристики

Принимаем

пmin = 1000 мин-1;

Мощность в расчётных точках, кВт:

Эффективный крутящий момент, Нм

Среднее эффективное давление, МПа

Индикаторный крутящий момент, Нм

Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт*ч)

Часовой расход топлива, кг/ч

Результаты расчётов заносим в таблицу

Частота

вращения

коленчатого

вала n мин-1

Параметры внешней скоростной характеристики

Ne, кВт

Ge,

Ме,Н*М

Gt, кг/ч

1000

132

245,8

840

21,178

1700

224

228,4

858

32,276

1900

146

234,6

850

36,186

2 100

262

239,2

800

39,125

СХиММ КР.РД.000.000.007

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Построение расчётной скоростной характеристики двигателя

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов2

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

8. Расчёт механизма двигателя Расчёт поршневой группы

Расчётная схема поршневой группы

Расчёт поршня Исходные данные

Параметры

Буквенное обозначение

Единица измерения

Численное значение

Диаметр цилиндра

D

мм

120

Ход поршня

S

мм

140

Максимальное давление сгорания

Р2д

МПа

8,51

Площадь поршня

Fn

2 СМ

11,3

Наибольшая номинальная сила

Г1* max

кН

0,015386

Масса поршневой группы

mn

кг

3,39

Частота вращения

Пх.х. max

мин"

1800

Отношение R/L

Л

0,26

Материал поршня

ап

Серый чугун

0,000011

Материал гильзы цилиндра

ац

Серый чугун

0,000011

СХиММ КР.РД.000.000.008

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Расчёт механизма двигателя

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов6

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

9. Расчёт системы двигателя.

Расчёт системы жидкостного охлаждения

При номинальной мощности Ne=74,147 кВт ёмкость системы охлаждения

Vохл в дм3 выбираем из диапазона значений: VOXJ1=(0,18...0,24)-Ne; Vохл=(0,25..0,40)*74=9,0...25,2.

Принимаем Vохл=24дм3 Жидкостный насос

Принимаем:

- количество теплоты отводимой охлаждающей жидкостью от двигателя

Qохл = q. Ne = 1100 • 74,147 = 74147 Дж/с.

  • средняя теплоёмкость жидкости сж= 4187Дж/(кг*К)

  • средняя плотность жидкости рж= 1000 кг/м3

  • температурный перепад жидкости в радиаторе ∆Тж=\0 К. Циркуляционный расход жидкости в системе охлаждения двигателя Gж в м2 /с;

Принимаем коэффициент подачи насоса ηn=0,85

Расчётная производительность насоса

Принимаем механический КПД насоса ηм =0,9

Принимаем гидравлический КПД насоса ηh =0,65

Мощность потребляемая жидкостным насосом

Жидкостный радиатор

Принимаем:

- средняя теплоёмкость воздуха Cвозд=1000Дж/(кг*К)

  • температурный перепад воздуха в радиаторе ∆Твозд=25 К.

  • температура воздуха перед в радиатором Твоздвх=313 К

СХ и ММ КР.РД.000.000.009

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Расчёт системы двигателя

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов 2

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

11. Используемая литература

1. Пузанков А.Г. Конструкция,теория и расчёт-М.:Издательский центр «Академия»,

2007. -544с.

2. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей -М .: Высшая школа, 2002

3. Котиков В.М., Ерхов А.В. Тракторы и автомобили -М.:Издательский центр «Академия»,

2008. -416с.

4.Баловнёв В.И., Данилов Р.Г. Тракторы и автомобили : краткий справочник -М.:2002.

СХ и ММ КР.РД.000.000.011

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Используемая литература

Литер.

Масса

Масштаб

Разраб.

Легостаев МС

Проверил

Морозов О.А.

Т.контр.

Лист 1

Листов 1

Н.конт.

ТГСХА гр.МС 5

Утв.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.