
- •Раздел (модуль) 1. Взаимодействие колеса машины с твёрдой опорной поверхностью Лекция 1. 1. Силовые и кинематические характеристики колеса
- •Лекция 1.2. Взаимодействие ведомого и ведущего колеса с опорной поверхностью
- •Раздел (модуль) 2. Прямолинейное движение колёсной машины по твёрдой плоской опорной поверхности Лекция 2.1. Внешние и внутренние силы и моменты, действующие на колёсную машину
- •Лекция 2.2. Запас кинетической энергии двигателя и автотракторного агрегата. Определение ведущих моментов, приложенных к движителям колёсной машины
- •Лекция 2.3. Уравнение движения и тяговый баланс колёсной машины
- •Лекция 2.4. Работа колёсного трактора с навесными орудиями
- •Раздел (модуль) 3. Тягово-сцепные свойства колёсной машины Лекция 3.1. Баланс мощностей колёсной машины
- •Лекция 3.2. Потенциальная тяговая характеристика колёсного трактора и силы сопротивления агрегатируемой машины
- •Лекция 3.3. Тяговый расчёт колёсного трактора
- •Лекция 3.4. Построение ттх колёсного трактора со ступенчатой механической трансмиссией
- •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
- •Лекция 3.6. Особенности построения ттх колёсного трактора с гидродинамической трансмиссией
- •Лекция 3.7. Особенности построения ттх колёсного трактора с гидростатической передачей
- •Раздел (модуль) 4. Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность колёсной машины Лекция 4.1. Динамическая характеристика колёсной машины и её построение
- •Лекция 4.2. Анализ динамических характеристик колёсной машины
- •Лекция 4.3. Разгон и топливная экономичность колёсной машины
- •Лекция 4.4. Особенности тяговой динамики автомобиля с бесступенчатой трансмиссией и тяговый расчёт автомобиля
- •Лекция 4.5. Процесс разгона машинно-тракторного агрегата
- •Раздел (модуль) 5. Криволинейное движение (поворот) колёсной машины Лекция 5.1. Способы и кинематика поворота колёсных машин
- •Лекция 5.2. Динамика поворота колёсной машины
- •Раздел (модуль) 6. Тормозные свойства и устойчивость колёсных машин Лекция 6.1. Тормозная динамика колёсной машины
- •Лекция 6.2. Продольная устойчивость колёсных машин
Лекция 3.7. Особенности построения ттх колёсного трактора с гидростатической передачей
3.7.1. Выбор схемы гидростатической передачи трансмиссии трактора. Выбор типоразмеров гидравлических машин
Применение
гидростатической передачи позволяет
плавно изменять передаточное число
трансмиссии без разрыва потока мощности.
Регулирование скорости движения и
величины крутящего момента на ведущих
колёсах трактора в зависимости от
тяговых сопротивлений агрегатируемых
машин осуществляется при помощи
различного рода систем автоматического
регулирования, которые поддерживают в
основном два режима работы: режим
постоянной мощности
и режим постоянной скорости
.
Первый режим работы является наиболее экономичным, поскольку двигатель трактора работает всё время при номинальной мощности и с наименьшим расходом топлива, в то время как тяговое усилие и скорость движения являются переменными. Такой режим работы трактора является основным и применяется почти на всех видах сельскохозяйственных работах.
Второй режим применяется на специальных видах работ, требующих постоянной скорости, например, при посадке растений.
Как известно гидростатическая передача состоит из гидравлических насосов и моторов поршневого или лопастного типа, систем регулирования и элементов связи.
В процессе тягового расчёта по известным соотношениям определяются и уточняются такие показатели проектируемого трактора, как эксплуатационная масса, потери на перекатывание, мощность устанавливаемого двигателя и т.д. Выбор гидроагрегатов производят по методике, предложенной Комиссариковым С.Ф. и Ивановским Н.А. («Гидравлические объёмные трансмиссии» - М.: Машиностроение, 1963.).
Определив
постоянные гидроагрегатов: максимальный
удельный объём насоса
,
максимальный удельный объём мотора
,
их наибольшие частоты вращения
и
,
а также учитывая принятое максимальное
давление в гидросистеме
,
подбирают по этим параметрам существующие
гидроагрегаты или если таковые
отсутствуют, проектируют новые. После
подбора гидроагрегатов производят
корректировку тягового расчёта и
переходят к построению ТТХ.
3.7.2. Особенности построения ТТХ трактора с гидростатической трансмиссией
Поскольку режим работы гидростатической передачи является основным, теоретическую тяговую характеристику трактора строят для этого режима.
При работе в режиме регулируется скорость движения трактора с изменением тяговых сопротивлений агрегатируемых машин и орудий.
Кроме допущений, принятых при построении ТТХ трактора с механической трансмиссией, принимают дополнительно следующие: трактор работает в режиме постоянной мощности; регулирование скорости движения трактора от нуля до некоторой скорости осуществляется за счёт регулирования насосом, а дальше за счёт регулирования мотором. При этом производительность насоса и расход мотора равны при всех режимах работы гидропередачи.
Для построения
ТТХ трактора с гидростатической
трансмиссией построим вспомогательные
графики зависимостей
и
,
изображённые на рисунке 20.
Для построения кривой воспользуемся зависимостью
,
где
-
коэффициент эксплуатационной нагрузки
двигателя;
-
КПД движителя;
-
КПД гидропередачи,
,
где
-
полный КПД гидронасоса,
-
полный КПД гидромотора;
-
механический КПД трансмиссии.
Поскольку
,
и
,
и
можно принять в качестве постоянных
величин, а
является переменной величиной
,
то задаваясь
,
получим кривую
в виде равнобочной гиперболы. На рисунке
20 она обозначена
.
Для построения более точной зависимости
необходимо знать текущее значение
,
которое получают из универсальных
характеристик гидронасоса и гидромотора.
На рисунке 20 слева изображена зависимость
,
полученная из этих характеристик.
Далее задаваясь
любым значением
,
восстанавливаем перпендикуляр до
пересечения с кривой
,
считываем значение скорости
и по нему определяем
.
Подставляя уточнённое значение
в формулу
,
находим первое
приближение кривой
в точке
.
Все построения на рисунке 20 выполнены
штриховыми линиями. Задаваясь другими
значениями
,
получим точки для построения кривой
в первом приближении. На рисунке 20 она
обозначена
.
Рассуждая совершенно аналогично можно
получить второе приближение. Однако
для инженерных расчётов достаточно
получить первое приближение кривой
.
Теоретическую тяговую характеристику трактора с гидростатической трансмиссией строят в следующей последовательности (рис. 21).
Откладывают
влево от начала координат (точка
)
величину силы
и получают точку
,
начало отсчёта силы
.
Далее строят зависимость
по экспериментальным данным или по
эмпирическим формулам.
Затем задаваясь
любым значением
и по графику, изображённому на рисунке
20, определяют значение теоретической
скорости
по кривой
(первое приближение) соответствующее
выбранному значению
.
Зная значение теоретической скорости
и величину буксования
,
соответствующую выбранному значению
,
определяют действительную скорость
трактора
.
Далее определяют тяговый КПД по формуле
,
где
-
КПД механической части гидродинамической
трансмиссии;
-
КПД гидропередачи, соответствующий
полученному значению теоретической
скорости
и определяемый по графику, изображённому
на рисунке 20;
-
тяговое усилие, соответствующее
выбранному значению
.
Поскольку
,
а
,
то полученную точку
можно считать и точкой
при согласованных масштабах
и
.
Затем определяют удельный расход топлива по формуле
,
где
-
часовой, а
-
удельный расход топлива двигателя при
номинальной мощности.
Соединяя одноимённые точки, строят теоретическую тяговую характеристику трактора с гидростатической трансмиссией, изображённую на рисунке 21.