82. Тяговые расчеты зтм. Уравнение тягового баланса.

Тяговый расчет включает в себя определение основных параметров силовой установки, обеспечивающих требуемые тяговые характеристики, тягового усилия, максимальных рабочих и транспортных сопротивлений, мощности и крутящего момента двигателя и др. Исходными данными при расчете являются: требования к машине и рабочим органам со стороны технологического процесса, параметры рабочего органа, тип движителя, коэффициенты сопротивлений, скорости движения и др. Может быть решена и обратная задача: по заданным тяговым характеристикам определить скорости движения и другие параметры рабочего оборудования.

Тяговое усилие (окружную силу) Т, которое должно развиваться движителем определяют по сопротивлениям, возникающим в рабочем и транспортном режимах движения машины. Сопротивлением воздуха в рабочем режиме движения МЗР пренебрегают.

Для тягового режима уравнения силового баланса имеет вид:

; (4.14)

где - сила сопротивления движению, P_f=G_м·f (f- коэффициент сопротивления движению (табл. 4.2), G_м- сила тяжести машины], P₀₁- горизонтальная составляющая силы сопротивления грунта копанию (методы ее определения рассмотрены в соответствующих разделах); Р_у – сила сопротивления, обусловленная движением машины на уклоне;

; (4.15)

где α- угол наклона поверхности движения к горизонту (при малых α можно полагать, что sinα≈ tgα); i= tgα= - уклон местности, который измеряется как отношение высоты подъема h к его протяженности (заложению), измеренной по горизонтали; P_и- сопротивление от преодоления сил инерции при неравномерном поступательном движении, Р_и=, (К_и- коэффициент учета инерции вращающихся масс механизмов привода движителя, для гусеничных машин К_и= 1,05÷1,1, для колесных машин К_и=1,2÷1,3); g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с², j-ускорение, м/с², j= ( –скорость машины после разгона, м/с; t_р- время разгона, t_р=2÷5 с).

В транспортном режиме уравнения столового баланса имеет вид:

; (4.16)

где P_в- сила сопротивления воздуха движению машины (Р_в=), К_w – приведенный коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости), К_w=0,06-0,07 Н·с²/м⁴; F – площадь лобового сопротивления машины, которая определяется как проекция машины на плоскость, перпендикулярную направлению движения; - действительная скорость движения машины (_д=0,377 км/ч ); r_с- силовой радиус колеса; n_е – число оборотов коленчатого вала двигателя, об/мин, i_м – передаточное число трансмиссии, δ_к – коэффициент буксования, %.

Наиболее полно тяговые качества пневмоколесных МЗР оцениваются тяговыми характеристиками, которые в графической форме выражают зависимость коэффициента буксования δ_к, действительной скорости движения _д, часового расхода топлива G_т, тяговой мощности N_т, тягового КПД η_т, удельного расхода топлива g_т от силы тяги Т при ее изменении от нулевого до максимального значения, обуславливаемого условиями сцепления шин с опорной поверхностью или мощностью двигателя.

При работе землеройно-транспортных машин часть мощности двигателя отбирается на привод вспомогательных механизмов и агрегатов.

В результате отбора на привод колесного движителя идет только часть мощности двигателя. Это сказывается на тяговых качествах машин и является наиболее общим случаем при построении тяговых характеристик.

Для расчета и построения тяговой характеристики требуются следующие данные: регуляторная характеристика двигателя или выходная характеристика привода – двигатель внутреннего сгорания – гидродинамическая передача, общие передаточные числа трансмиссии на разных передачах и КПД механической трансмиссии, нормальные реакции грунта на ведущие и ведомые колеса машины, колесная схема и размер пневматических шин, вид и состояние грунтовой поверхности.

Расчет и построение характеристик, определяющих тяговые свойства пневмоколесных МЗР выполняются в такой последовательности.