Определение мощности двигателя.




Ne=Ne.уд*mэ=8,4*54=429 кВт.

где Ne.уд= Ne.уд.а(Fб.р.*mб.р/mэ+Fб*mб/mэ+Fc)=7*1*61350/51020=

=8,4 кВт.

где Ne.уд.а - рациональная энергонасыщенность агрегата,

Ne.уд=6,5…7,5 кВт;

Fб.р, Fб, Fc – вероятность агрегатирования тягача соответственно с бульдозерно – рыхлительным, бульдозерным оборудованием в скрепером, значения которых приведены в табл. П.1.

Для расчета двигателя принимаем двигатель со следующими параметрами:

-максимальной мощностью Nemax=430 кВт

-минимальным числом оборотов Nmin=700 об/мин

-максимальным числом оборотов Nmax=1800 об/мин

Далее производится расчет параметров внешней скоростной характеристики. По полученным значениям строится внешняя скоростная характеристика с регуляторной ветвью.

Определяем параметры внешней скоростной характеристики.

Мощность двигателя

Nex=Nemax*n1(C1+C2*nx/nN-(nx/nN)2)/nN;

где nN, nx – соответственно номинальное и текущая частота вращения коленчатого вала об/мин.

С1, С2 – коэффициенты зависящие от типа камеры сгорания двигателя С1=1, С2=1,5

Значения эффективного крутящего момента двигателя определяются:

М=3*104*Nex/pnx;

Для нахождения контрольных точек выпишем значения мощности и крутящего момента двигателя при различных числах оборотов в минуту в пределах от 700 до 1800.

Таблица № 2.

n об/мин              
Ne, кВт 176,9 266,02          
Me, н/м              
                   

 

 

Основные зависимости, определяющие работу гидротрансформатора.

Работа гидротрансформатора характеризуется следующими показателями:

КПД гидротрансформатора: hгт=NT/Nh=Mт*wтн*wн=Кгт*iгт

 

где NT – мощность турбины, Вт;

Мт – крутящий момент турбины, Н*м;

wт- угловая скорость турбины, об/с;

Nн- мощность насосного колеса, Вт;

Мн – крутящий момент насосного колеса, Вт;

wн – угловая скорость насосного колеса, об/с.

 

Коэффициент трансформации момента кгт, характеризующий преобразующие свойства ГТ

Кгттн=2,60

 

Наибольшее значение Кгт имеет на режиме трогания, когда угловая скорость турбины и кинематическое передаточное отношение равны нулю. Это значение принято обозначить Кгт.0

Передаточное отношение ГТ

iгт=nт/nн=wт/wн, 0£iгт£1

Крутящий момент, развиваемый насосным колесом и турбиной:

Мн=lн*r*wн2*Da2, Мн=lт*r*wн2*Da2

где: lн – коэффициент момента насосного колеса;

lт – коэффициент момента турбины;

r - плотность рабочей жидкости, кг/м3;

Da – активный диаметр гидропередачи, м.

Зависимость КПД hгт, коэффициента трансформации кгт и коэффициента момента насосного колеса lн от передаточного отношения iгт называется безразмерной характеристикой ГТ. Она может задаваться в табличном виде или графически. На характеристике ГТ выделяют наиболее характерные точки, называемые параметрами характеристик ГТ. Нагрузочные и преобразующие свойства ГТ оцениваются следующими основными параметрами: коэффициентом трансформации на режиме трогания кгт.0, характеризующие максимальные преобразующие свойства ГТ; коэффициентом lн.м, определяющим энергоемкость ГТ; максимальным значением КПД hгт.мах.

Для обеспечения наилучших тяговых и скоростных качеств тягачей с гидродинамической передачей необходимо, чтобы двигатель и гидротрансформатор работали на согласованных режимах. Для двигателя это режим максимальной мощности, а для ГТ – режим максимального КПД. Согласование совместной работы двигателя и ГТ осуществляется либо применением согласующего редуктора, позволяющего использовать существующие ГТ, либо разработкой нового ГТ, геометрически подобного выбранному прототипу. В первом случае необходимо определить передаточное число согласующего редуктора; во втором – определить активный диаметр ГТ. Определение передаточного числа согласующего редуктора производится по формуле

icр=

где: lн – коэффициент момента насосного колеса при максималь-

ном значении КПД ГТ;

wеN и меN – угловая скорость и момент двигателя, соответс-

твующие режиму максимальной мощности;

В – коэффициент использования двигателя по мощности,

В=0,9

hср – КПД согласующего редуктора, hср=0,98

В результате расчетов может быть получено: iср>1, что свидетельствует об использовании понижающей передачи; iср<1, что свидетельствует об использовании ускоряющей передачи; iср=1, при этом согласующий редуктор не нужен.

При соединении двигателя с ГТ через согласующий редуктор параметры двигателя следует привести к валу насосного колеса, используя следующие зависимости:

Ме.п=В*Ме*iср*hср; nе.п=ne/iср; Nе.п=B*Ne*hcр

При создании нового ГТ его активный диаметр определяется по формуле:

Da= = =0,491 м

Возможные режимы совместной работы двигателя с ГТ могут быть выявлены, если на приведенную характеристику ГТ. Полученная при этом характеристика называется характеристикой входа. Предельно возможные режимы совместной работы определяются точкой пересечения нагрузочных кривых ГТ с кривой Ме (рис.1)

Нагрузочной характеристикой ГТ называется зависимость крутящего момента насосного колеса Мн от его угловой скорости wн. Построение нагрузочной характеристики производится с использованием формулы: Мн=lн*r*wн2*Da2 для конкретных значений Da и lн.

 

 

Таблица № 3. Результаты расчетов нагрузочной характеристики ГТ

WН iгт
  0,2 0,4 0,6 0,8  
11,68   325,9 319,9   305,4 299,2
16,16 640,04 626,1 614,7 601,4 586,8 574,94
  980,3   941,7 921,4   880,7
23,3 1330,5 1301,6   1250,3    
26,6   1696,4 1665,2 1629,3    
      2118,9      
  2669,02 2563,9 2563,9      

 

Для построения тяговой характеристики тягача необходима характеристика выхода системы «двигатель – ГТ», показывающая изменение момента турбины Мт в функции его угловой

скорости wт (рис. 2).

Построение характеристики выхода производится с использованием характеристики входа и безразмерной характеристики ГТ в следующей последовательности. Для режима совместной работы двигателя и ГТ характеризуемого точками пересечения Мн и Ме.

Значения wто, Мто и Nто находим по формулам:

wто=wно*iгт; Мтоногт.0; Nтото*wто.

Выполняя вычисления в указанном порядке для всего интервала iгт получим зависимости Мт=f(wт), Nт=f(wт). Результаты расчетов сводим в таблицу № 4.

 

Таблица № 4. Результаты расчетов характеристики выхода ГТ

iгт   0,2 0,4 0,6 0,8  
Мн            
wн 30,06 30,11 30,18 30,25 30,37 30,46
Мт   4852,48 3830,56   2156,7 1413,3
wт   6,022 12,072 18,15 24,296 30,46
Nт   29221,6 49242,8   52399,1 43039,9

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: