Лекция 3.5. Особенности построения ттх трактора колёсной формулы 4к4. Особенности построения ттх трактора с учётом отбора мощности на вом и с трансмиссией с бесступенчатой передачей
3.5.1. Особенности построения ТТХ трактора колёсной формулы 4К4
Тяговая характеристика трактора с четырьмя ведущими колёсами зависит от распределения касательных сил тяги между передним и задним ведущими мостами, которое обусловливается распределением веса между мостами. Для тракторов с колёсами одинакового размера можно получить высокий тяговый КПД.
При упрощённом
подходе к построению ТТХ трактора с
четырьмя ведущими колёсами можно
пользоваться точно такой же методикой.
Всё различие будет заключаться (а точнее
тот факт, что все колёса ведущие) в
определении величины буксования
.
А все параметры
и т.д. берутся применительно к забегающему
мосту, т.е. мосту, который в основном
является ведущим.
Для определения величины буксования трактора колёсной формулы 4К4 рассмотрим вопрос о кинематическом несоответствии в качении передних и задних колёс.
Пусть трактор с блокированным приводом ведущих мостов движется прямолинейно по горизонтальному участку пути при наличии некоторой разницы в окружных скоростях передних и задних колёс.
Выравнивание поступательных скоростей обоих ведущих мостов может быть достигнуто только при условии буксования или скольжения колёс. Указанное условие выражается уравнением
,
где индекс «
»
относится к мосту, у которого
больше – забегающий мост; индекс «
»
относится к мосту, у которого
меньше – отстающий мост;
-
величина (+), если буксование моста и
(-), если скольжение.
Отношение
назовём коэффициентом кинематического
несоответствия и обозначим его
.
Тогда между
и
существует связь, которую можно выразить
зависимостью
Величина
,
как правило, положительная, т.к. забегающий
мост всегда работает с некоторым
буксованием. А вот величина
может быть отрицательной, равной нулю
и положительной. Наилучшие тяговые
показатели будут при условии
.
В этом случае передний и задний мосты
работали бы с одинаковым буксованием
и их сцепные свойства были бы использованы
в равной степени. К сожалению, добиться
при всех условиях движения практически
невозможно (разное давление воздуха в
шинах, трудно согласовать передаточные
числа от раздаточной коробки до мостов,
разная твёрдость почвы под колёсами и
т. п.). Поэтому в общем случае движения
трактора под нагрузкой
.
При построении
ТТХ трактора колёсной формулы 4К4 находят
статическое распределение веса между
мостами (например, по методике, изложенной
в справочнике Аниловича и Водолажченко),
рассчитывают нагрузки на мосты от
действия момента
.
Задаваясь значениями
,
строят кривые буксования отстающего
и забегающего
мостов. Зависимости
и
могут быть получены либо экспериментальным
путём, либо по формулам в зависимости
от
(рис.
16).
Для построения
кривой буксования
трактора колёсной формулы 4К4 задаёмся
любым значением
и определяем величину
соответствующую выбранному значению
по кривой
.
Из условия равенства скоростей отстающего и забегающего мостов определяем
,
где
и
-
динамические (теоретические) радиусы
отстающих и забегающих колёс;
и
- частоты их вращения.
Рис. 16. Кривая буксования
трактора колёсной формулы 4К4
По кривой
по определённой выше величине
находим
и вычисляем суммарное тяговое усилие
.
Так как забегающий мост является
основным, то буксование трактора будет
определяться величиной буксования
забегающего моста, т.е.
.
Точка пересечения горизонтали, проведённой
через ординату
,
и вертикали, проведённой через
,
будет одной из точек кривой буксования
трактора колёсной формулы 4К4.
Для универсальных
тракторов с колёсами неодинакового
размера привод отстающего (переднего)
моста обычно имеет обгонную муфту,
включающую передний мост, когда буксование
основного (заднего) моста достигает
значения
.
В этом случае величина буксования
определяется по формуле
.
Пока величина
буксования основного моста
будет меньше
,
отстающий мост не является ведущим и
кривая буксования
совпадает с кривой буксования
.
Как только величина буксования
станет больше
,
то при дальнейшем построении кривой
буксования
следует руководствоваться выше изложенной
методикой. Разумеется, задаются величиной
,
которая больше
,
соответствующей величине буксования
основного ведущего моста
.
Построив кривую буксования трактора колёсной формулы 4К4, дальнейшее построение ТТХ осуществляют по порядку, изложенному при построении ТТХ трактора со ступенчатой механической трансмиссией.
3.5.2. Особенности построения ТТХ колёсного трактора с учётом отбора мощности на ВОМ
Рассмотрим
построение ТТХ в случае отбора мощности
на ВОМ. Величину крутящего момента на
коленчатом валу двигателя
,
необходимую для работы механизмов
сельскохозяйственной машины, откладываем
по оси абсцисс влево от начала координат
нижней половины графика, изображённого
на рисунке 15 (точка
)
в масштабах крутящего момента,
соответствующих различным передачам.
Получим точки
начала координат нижней половины графика
для построения регуляторной характеристики
двигателя на каждой передаче (рис. 17).
Величина - мощность, расходуемая на ВОМ. Так как величина является величиной постоянной, а угловая скорость вращения вала двигателя изменяется незначительно, то можно считать величиной постоянной.
3.5.3. Особенности построения ТТХ колёсного трактора с бесступенчатой трансмиссией
Теоретическая тяговая характеристика трактора с автоматической бесступенчатой трансмиссией строится на основании следующих соображений. Так как двигатель, установленный на трактор, всё время работает на номинальной мощности, то
.
Таким образом,
и
являются идентичными кривыми, только
построенными в соответствующих масштабах.
Часовой расход
топлива
равен номинальному
и тогда
,
где
- удельный расход топлива двигателя при
номинальной мощности
.
Теоретическая скорость трактора определяется из соотношения
.
Откуда
,
т.е. равнобочная гипербола.
Действительная поступательная скорость трактора определяется по формуле
.
Необходимо иметь в виду, что изложенная методика построения ТТХ трактора с бесступенчатой трансмиссией полностью применима при условии постоянства КПД самой автоматической бесступенчатой трансмиссии.