Тяговый КПД трактора рассчитываем по формуле:

, (2.45)

Необходимое передаточное число трансмиссии:

, (2.46)

Результаты расчёта заносятся в таблицу 4. По данным таблицы 4 строится потенциальная

тяговая характеристика трактора, которая приводится на рисунке 2.5. На графике потенциальной

тяговой характеристики контурными линиями вычерчиваются только кривые N_К, N_Н, N_КР,

( N_К - N_). Все остальные кривые ( , V_Т, V, i_ТР ) вычерчиваются тонкими линиями. Тонкими линиями на график потенциальной тяговой характеристики наносятся также кривые N_КР и V по передачам, полученные ранее при построении теоретической тяговой характеристики. При построении кривых  и _тяг желательно использовать одну масштабную шкалу, при этом 1,0  и _тяг должно совпадать с номинальной мощностью двигателя N_Н. В этом случае кривая крюковой мощности N_КР будет являться и кривой тягового КПД _тяг.

Таблица 4 - Расчёт потенциальной тяговой характеристики.

кр	0,00	0,10	0,20	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50	0,55	0,60
РКР, кН	0	1143	2286	3429	4000	4571	5143	5714	6286	6857
РК, кН	1429	2571	3714	4857	5429	6000	6571	7143	7714	8286
	0,00	0,02	0,05	0,08	0,10	0,12	0,15	0,20	0,28	0,44
VТ, км/ч	31,78	17,65	12,22	9,35	8,36	7,57	6,91	6,36	5,88	5,48
V, км/ч	31,78	17,22	11,61	8,59	7,53	6,64	5,85	5,09	4,26	3,09
NТР, кВт	2,32	2,32	2,32	2,32	2,32	2,32	2,32	2,32	2,32	2,32
N, кВт	0,00	0,31	0,64	1,01	1,25	1,54	1,94	2,51	3,48	5,49
NКР, кВт	0,00	5,47	7,37	8,19	8,37	8,43	8,35	8,08	7,44	5,89
тяг	0,00	0,51	0,61	0,62	0,59	0,56	0,75	1,08	1,96	бесконеч
iТР	12,76	22,96	33,17	43,37	48,47	53,58	58,68	63,78	68,88	73,99
Nk - Nб	12,61	12,30	11,97	11,60	11,36	11,07	10,67	10,10	9,13	7,12

2.13. Анализ потенциальной тяговой характеристики.

Обосновать преимущества трактора с бесступенчатой трансмиссией в сравнении с

тракторами со ступенчатыми трансмиссиями.

Трактор с бесступенчатой трансмиссией всегда работает при максимальном тяговом КПД.

Как можно обеспечить постоянство загрузки двигателя на номинальный режим при

изменении тягового усилия на крюке?

Постоянство загрузки двигателя на номинальный режим при изменении тягового усилия на

крюке можно обеспечить переключением передач с высшей на низшую.

Объяснить, почему при увеличении Р_КР - V и V_Т падают.

При увеличении Р_КР , V падает потому что растёт касательная сила тяги, а V_Т падает

потому что растёт коэффициент буксования.

Лист

14

Объяснить причины падения _тяг до нуля при увеличении или уменьшении тягового усилия

от номинального значения.

Тяговый КПД падает вследствие уменьшения КПД учитывающего потери в трансмиссии и

КПД, учитывающего потери на качение до нуля. При увеличении Р_кр тяговый КПД падает до нуля

вследствие падения до нуля КПД, учитывающего потери на буксование.

3. Тяговый расчёт автомобиля.

Цель тягового расчёта – определение по исходным данным необходимой массы

автомобиля, мощности двигателя, передаточных чисел трансмиссии и динамического фактора, обеспечивающих получение динамических показателей автомобиля по типажу, удовлетворяющих эксплуатационным условиям.

3.1. Определение массы автомобиля.

Собственная масса автомобиля определяем как:

, (3.1)

где m_г – номинальная грузоподъёмность, по заданию

_г = 1,2 – коэффициент грузоподъёмности.

( кг );

Полная масса автомобиля вычисляем по формуле :

(кг), (3.2)

где Г- коэффициент грузоподъёмности ( по заданию Г = 2,5 )

75 – масса водителя, кг.

;

3.2. Определение мощности двигателя.

Необходимую мощность двигателя ( кВт ) определяем из условия возможности движения

автомобиля с заданной максимальной скоростью V_max по заданной дороге при полном использовании грузоподъёмности автомобиля:

, (3.3)

где - коэффициент суммарного сопротивления горизонтального участка пути, соответствующий движению на прямой передаче, ;

по заданиюV_max = 100 – максимальная скорость движения на прямой передаче, км/ч;

К – коэффициент обтекаемости для легковых К = 0,0,35 Нм²/м⁴;

F – площадь лобовой поверхности, м².

Площадь лобовой поверхности грузовых автомобилей ( м² ) определим по формуле:

, (3.4)

где В = 1,45 – ширина колеи задних колёс, м;

Н = 1,422 – габаритная высота, м;

_тр – КПД трансмиссии для грузовых автомобилей 44:, кВт;

3.3. Расчёт и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

Внешняя скоростная характеристика представляет зависимость эффективной мощности N_е

и крутящего момента М_к от частоты вращения n_е вала двигателя при полном открытии дроссельной заслонки или полном перемещении рейки топливного насоса.

Лист

15

Расчёт текущей мощности по внешней скоростной характеристике карбюраторного

двигателя производится по формуле 2.5., а крутящего момента по формуле 2.6.

При ручном счёте внешних скоростных характеристик двигателей заполняется таблица 3.1.

Таблица 3.1. - Внешняя скоростная характеристика двигателя.

	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,9	1	1,1
а2	0,09	0,16	0,25	0,36	0,49	0,81	1,00	1,21
а3	0,03	0,06	0,13	0,22	0,34	0,73	1,00	1,33
	0,36	0,50	0,63	0,74	0,85	0,98	1,00	0
Nе, кВт	11,82	16,15	20,35	24,22	27,57	31,93	32,55	0
, мин-1	1200	1600	2000	2400	2800	3600	4000	4400
Мк, Нм	94,04	96,37	97,15	96,37	94,04	84,72	77,72	0

По данным таблицы 3.1. строится внешняя скоростная характеристика двигателя.

Ограничительная ветвь карбюраторного двигателя строится соединением прямыми

линиями номинальных значений мощности и крутящего момента с нулевыми значениями при максимальной частоте вращения.

3.4. Определение радиуса ведущих колёс.

Радиус ведущих колёс определяем по профилю шины, которая выбирается в соответствии

с нагрузкой, приходящейся на одно колесо при движении автомобиля с полной нагрузкой.

Нагрузка на одно ведущее колесо определяем по формуле:

, (3.5)

где _к = 0,65 – коэффициент нагрузки задних колёс в статическом состоянии автомобиля;

_к. = 1,1 – коэффициент увеличения нагрузки на заднюю ось при движении автомобиля;

n = 6 – число шин на ведущей оси.

Н;

3.4.1. Определяем радиус колеса

По ГОСТ 7364-80 выбираем шины по грузоподъёмности. Расчётный радиус (м) ведущего

колеса определяем по формуле:

, (3.6)

где d = 15 – внутренний диаметр шины, дюйм;

в = 8,4 – высота профиля шины, дюйм,

;

3.5. Определение передаточных чисел трансмиссии.

Передаточное число главной передачи определяем из условия движения автомобиля на

высшей передаче с максимальной заданной скоростью V_max:

, (3.7)

где i_о – передаточное число главной передачи.

;

Передаточное число трансмиссии на первой передачи определяем из условия

Лист

16

преодоления наиболее тяжёлой дороги, реализации максимального динамического фактора, а также из условия реализации возможностей сцепления ведущих колёс.

Первое условие записываем уравнением:

; (3.8)

где P_w – сила сопротивления воздуха, на первой передаче ею можно пренебречь.

; (3.9)

где i_к1 – передаточное число коробки передач на первой передаче;

= - передаточное число трансмиссии на первой передаче;

М_н – номинальный крутящий момент двигателя, Нм.

Динамический фактор по двигателю D_max не должен превышать динамический фактор по

сцеплению колёс с почвой:

; (3.10)

где  = 0,6 – коэффициент сцепления.

Приравнивая выражения (3.9) и (3.10), определим необходимое передаточное число

трансмиссии на первой передаче:

, (3.11)

;

Значение передаточных чисел трансмиссии на промежуточных передачах определяется из

условия получения наибольшей интенсивности поэтапного разгона при переходе с передачи на передачу. При этом мощность двигателя на всех передачах должна быть одинаковой и по возможности наибольшей. Интервал изменения частоты вращения коленчатого вала на всех передачах также будет одинаковым. Кроме того, передаточные числа трансмиссии должны обеспечивать равенство скоростей движения на предыдущей и последующих передачах. Это

требование выполняется, если передаточные числа трансмиссии или коробки передач подчиняются геометрической прогрессии:

; (3.12)

где z – число передач коробки,

q – знаменатель геометрической прогрессии.

Знаменатель геометрической прогрессии определяем по формуле:

, (3.13)

;

Передаточные числа трансмиссии по передачам определяем по формуле:

;

Лист

17

;

;

;

Автомобили средней и большой грузоподъёмности могут иметь ускоряющую передачу для

движения с неполной нагрузкой в хороших дорожных условиях. Передаточное число коробки не входит в структуру ряда и принимается i_кz = 0,7 – 0,8.

3.6. Расчёт динамического фактора автомобиля.

Текущее значение динамического фактора по передачам порожнего автомобиля в

зависимости от крутящего момента двигателя рассчитываем по формуле:

; (3.14)

При ручном счёте динамического фактора результаты расчётов заносим в таблицу 3.2.

При расчётах крутящий момент двигателя и частота вращения принимаем по данным

таблицы 3.1.

Таблица 3.2. - Расчёт динамического фактора.

Таблица 3.2.1. – Первая передача.

nе, мин-1	1200	1600	2000	2400	2800	3600	4000	4400
МК, Нм	94,04	96,37	97,15	96,37	94,04	84,72	77,72	0,00
	3,49	3,58	3,61	3,58	3,49	3,14	2,88	0,00
	2,35	3,13	3,92	4,70	5,48	7,05	7,83	8,62
V2	5,52	9,82	15,34	22,08	30,06	49,69	61,35	74,23
	0,00007	0,00012	0,00019	0,00028	0,00038	0,00063	0,00077	0,00093
D	3,49	3,58	3,61	3,58	3,49	3,14	2,88	0,00

Таблица 3.2.2. – Вторая передача.

nе, мин-1	1200	1600	2000	2400	2800	3600	4000	4400
МК, Нм	94,04	96,37	97,15	96,37	94,04	84,72	77,72	0,00
	1,85	1,89	1,91	1,89	1,85	1,66	1,53	0,00
	4,44	5,92	7,40	8,88	10,36	13,32	14,81	16,29
V2	19,73	35,07	54,80	78,91	107,41	177,55	219,20	265,23
	0,0002	0,0004	0,0007	0,0010	0,0014	0,0022	0,0028	0,0033
D	1,85	1,89	1,91	1,89	1,84	1,66	1,52	0,00

Лист

18

Таблица 3.2.3. – Третья передача.

nе, мин-1	1200	1600	2000	2400	2800	3600	4000	4400
МК, Нм	94,04	96,37	97,15	96,37	94,04	84,72	77,72	0,00
	0,98	1,00	1,01	1,00	0,98	0,88	0,81	0,00
	8,40	11,19	13,99	16,79	19,59	25,19	27,99	30,79
V2	70,49	125,32	195,81	281,97	383,79	634,43	783,24	947,72
	0,0009	0,0016	0,0025	0,0035	0,0048	0,0080	0,0099	0,0119
D	0,98	1,00	1,01	1,00	0,97	0,87	0,80	-0,01

Таблица 3.2.4. – Четвёртая передача.

nе, мин-1	1200	1600	2000	2400	2800	3600	4000	4400
МК, Нм	94,04	96,37	97,15	96,37	94,04	84,72	77,72	0,00
	0,52	0,53	0,53	0,53	0,52	0,47	0,43	0,00
	15,87	21,16	26,45	31,74	37,03	47,61	52,90	58,19
V2	251,88	447,78	699,66	1007,51	1371,34	2266,90	2798,65	3386,36
	0,0032	0,0056	0,0088	0,0127	0,0173	0,0285	0,0352	0,0426
D	0,51	0,52	0,52	0,52	0,50	0,44	0,39	-0,04

Таблица 3.2.5. – Пятая передача.

nе, мин-1	1200	1600	2000	2400	2800	3600	4000	4400
МК, Нм	94,04	96,37	97,15	96,37	94,04	84,72	77,72	0,00
	0,27	0,28	0,28	0,28	0,27	0,25	0,23	0,00
	30,00	40,00	50,00	60,00	70,00	90,00	100,00	110,00
V2	900,00	1600,00	2500,00	3600,00	4900,00	8100,00	10000,00	12100,00
	0,011	0,020	0,031	0,045	0,062	0,102	0,126	0,152
D	0,26	0,26	0,25	0,23	0,21	0,14	0,10	-0,15

Лист

19