1. По оси абсцисс от начала координат О/ откладываем отрезок О/О = Рf – сила сопротивления качению
, Н (23)
(пример) Н
Полученная точка О будет являться началом координат непосредственно тяговой характеристики. По оси абсцисс в масштабе от начала координат О откладывается сила тяги на крюке трактора:
, Н (24)
(пример)
Ркр н 1 =62207–9851,8= 52355,2Н; Ркр max 1 =65935–9851,8= 56083,2Н;
Ркрн 2 =53625–9851,8= 43773,2Н; Ркр max2 =56840–9851,8= 46988,2Н;
Ркр н 3 = 46228 –9851,8= 36376,2 Н; Ркр max3 =48998–9851,8= 39146,2Н;
Ркр н 4 =39849–9851,8= 29997,2Н; Ркр max4 =42238–9851,8= 32386,2Н.
По оси ординат вверх откладываются в масштабе искомые показатели: буксование движителя δ, скорости движения V, тяговые мощности на крюке Nкр, удельный расход топлива по передачам gкр, тяговый к.п.д. ηтяг.
2. В начале в верхней части ТХХ строится график кривой буксования δ = f(Ркр) по аналогии с экспериментальными кривыми, полученных при тяговых испытаниях тракторов этого класса в близких к заданным почвенным условиям или по слкдующей эмпирической зависимости:
(25)
где a, b, c – безразмерные эмпирические коэффициенты, зависящие от типа трактора. Для колесных тракторов a = 0,013; b = 0,13; для гусеничных тракторов, а = 0,04; b = 4,0. для всех c = 8
p – относительная сила тяги на крюке:
, (26)
где φк – коэффициент использования сцепного веса, выбирается в зависимости от почвы (Приложение Б табл.6Б;
(пример) φк = 0,7.
; ;
; ;
; ;
; .
(пример)
;
;
;
;
;
;
;
3. Для каждой заданной передачи определяют теоретическую скорость на холостом ходу (Ркр = 0)
, км/ч (27)
где значения берутся из нижней части графика регуляторной характеристики.
(пример) км/ч;
км/ч;
км/ч;
км/ч.
км/ч;
км/ч;
км/ч;
км/ч.
Зная величину буксования определяем рабочие скорости движения на каждой передаче:
|
, км/ч (28)
(пример) км/ч; км/ч;
км/ч; км/ч;
км/ч; км/ч;
км/ч; км/ч.
4. Определяем тяговую мощность для каждой передачи трактора:
, кВт (29)
(пример) кВт; кВт;
кВт; кВт;
кВт; кВт;
кВт; кВт.
5. Для оценки топливной экономичности трактора в зависимости от нагрузки на крюке определяется удельный расход топлива:
, г/(кВт.ч) (30)
где GТi – часовой расход топлива, берется из нижней части графика регуляторной характеристики.
(пример) г/(кВт.ч); г/(кВт.ч);
г/(кВт.ч); г/(кВт.ч);
г/(кВт.ч); г/(кВт.ч);
г/(кВт.ч); г/(кВт.ч).
6. По построенной тяговой характеристике определяется тяговый к.п.д.:
, (31)
где Nкр – тяговая мощность в выбранной точке;
Ne – эффективная мощность, развиваемая при этом ДВС.
(пример) ; ;
; ;
; ;
; ;
.
Полученные значения тягового к.п.д. сравниваем с значениями, определенными по формуле:
, (32)
при отсутствии ошибок и аккуратном выполнении графических работ резуль-таты расчетов по обеим методам не должны различаться более чем на ±5%.
(пример)
;
;
;
;
;
;
;
.
Расчетные данные для построения теоретической тяговой характеристики трактора заносим в таблицу 2.
Таблица 2 – Теоретическая тяговая характеристика трактора, (пример).
Основная передача | Расчетная точка | Ne, кВт | ng, мин-1 | GТ, кг/ч | Pн, кН | Pкр, кН | Vрi, км/ч | Nкр, кВт | gкр, г/кВт.ч | δ, % | ηтяг | |
I | 62,88 | 14,46 | 52355,2 | 2,58 | 37,52 | 385,39 | 0,141 | 0,60 | 0,60 | |||
43773,2 | 3,14 | 38,18 | 378,73 | 0,098 | 0,60 | 0,60 | ||||||
36376,2 | 3,72 | 37,59 | 384,68 | 0,0 77 | 0,60 | 0,60 | ||||||
29997,2 | 4,39 | 36,58 | 395,30 | 0,061 | 0,58 | 0,58 | ||||||
II | 53,32 | 12,26 | 56083,2 | 2,00 | 31,16 | 464,06 | 0,166 | 0,58 | 0,58 | |||
46988,2 | 2,47 | 32,24 | 448,51 | 0,110 | 0,60 | 0,60 | ||||||
39146,2 | 2,95 | 32,08 | 450,75 | 0,083 | 0,60 | 0,60 | ||||||
32386,2 | 3,49 | 31,40 | 460,51 | 0,068 | 0,59 | 0,59 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Рисунок 1А – Кинематическая схема трансмиссии трактора Т - 25
Рисунок 2А – Кинематическая схема трансмиссии трактора Т - 40
Рисунок 3А – Кинематическая схема трансмиссии трактора МТЗ - 80
Рисунок 4А – Кинематическая схема трансмиссии трактора Т – 150 К
Рисунок 5А – Кинематическая схема трансмиссии трактора К – 701
Рисунок 6А – Кинематическая схема трансмиссии трактора Т – 70
Рисунок 7А – Кинематическая схема трансмиссии трактора ДТ – 75
Рисунок 8А – Кинематическая схема трансмиссии трактора Т – 150
Рисунок 9А – Кинематическая схема трансмиссии трактора Т – 4А
Рисунок 10А – Кинематическая схема трансмиссии трактора Т – 100 М
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Таблица 1Б – Технические характеристики колесных тракторов
Параметры | Т-16М | Т-25А | Т-40М | Т-40АМ | МТЗ-80 | МТЗ-82 | Т-150к | К-701 | |
1. Тяговый класс трактора | 0,6 | 0,6 | 0,9 | 0,9 | 1,4 | 1,4 | 3,0 | 5,0 | |
2. Тяговое усилие,кН | |||||||||
3. Тип движителя | колеса с пневматическими шинами | ||||||||
4. Колесная схема | 4к2 | 4к2 | 4к2 | 4к4 | 4к2 | 4к4 | 4к4 | 4к4 | |
5. Расчетная мощность двигателя, кВт | 14,7 | 18,4 | 29,4 | 29,4 | 58,8 | 58,8 | |||
6. Расчетная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1 | |||||||||
7. Конструктивная масса трактора, кг | |||||||||
8. Предельная база трактора, мм | |||||||||
9. Колея, мм | 1200-1800 | 1100-1500 | 1200-1800 | 1200-1800 | 1200-1800 | 1200-1800 | 1680-1860 | ||
10. Расстояние по горизонтали от ц.т. трактора до оси ведущих колес, мм | 668/698 | ||||||||
11. Радиус ведущих колес, мм | |||||||||
12. Размер шин в дюймах | |||||||||
- передних колес | 6 – 16 | 6 – 16 | 6,5 – 16 | 8,0 – 20 | 7,5 – 20 | 8,0 – 20 | 530 – 510 | 23,1 – 25 | |
- задних колес | 9 – 32 | 9 – 32 | 11 – 38 | 11 – 38 | 13,6 – 38 | 12 – 38 | 539 – 610 | 23,1 – 26 | |
13. Координаты ц.т. по вертикали, мм | |||||||||
14. распределение массы по колесам, т. | |||||||||
- пердние | 0,560 | 0,880 | 0,990 | 0,970 | 1,260 | 7,700 | |||
- задние | 1,100 | 1,490 | 1,390 | 1,930 | 2,100 | 4,300 | |||
15. Наибольшая высота точки прицепа, мм | |||||||||
16. Общие передаточные числа трансмиссии | |||||||||
- На I-й передаче | 71,82 | 62,4 | 70,8 | 70,8 | 241,9 | 295,89 | 59,4 | 170,82 | |
- На II-й передаче | 56,26 | 49,5 | 59,43 | 59,43 | 142,2 | 241,29 | 50,3 | 140,86 | |
- На III-й передаче | 46,16 | 42,5 | 50,44 | 50,44 | 83,55 | 189,96 | 44,3 | 116,86 | |
- На IV-й передаче | 38,97 | 33,6 | 43,16 | 43,16 | 68,0 | 115,54 | 38,0 | 102,83 | |
|
Таблица 2Б – Технические характеристики гусеничных тракторов
Параметры | Т-70с | ДТ-75 | ДТ-75М | Т-4А | Т-100м | Т-150 | |
1. Тяговый класс трактора | 2,0 | 3,0 | 3,0 | 4,0 | 6,0 | 3,0 | |
2. Тяговое усилие, кН | |||||||
3. Тип гусеничного движителя | эластичный | эластичный | полужесткий | полужесткий | эластичный | полужесткий | |
4. Расчетная мощность двигателя | 51,5 | 55,1 | 66,1 | 80,9 | 79,4 | 110,3 | |
5. Расчетная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин | |||||||
6. Конструктивная масса трактора, кг | |||||||
7. Предельная база трактора (Расстояние между осями ведущей звездочки и направляющего колеса, мм) | |||||||
8. Расстояние по горизонтали от центра тяжести трактора до оси ведущей звездочки, мм | |||||||
9. Радиус начальной окружности ведущей звездочки, мм | |||||||
10. Высота центра тяжести над уровнем почвы, мм | |||||||
11. Наибольшая высота точки прицепа, мм | |||||||
12. Расстояние от оси шарнира прицепа до середины гусеницы, мм | |||||||
13. Длина опорной поверхности гусеницы, мм | |||||||
Колея трактора по центру гусениц, мм | |||||||
14. Ширина звена гусениц, мм | |||||||
15. Общие передаточные числа трансмиссии | |||||||
На I-й передаче | 152,09 | 44,36 | 44,36 | 68,79 | 70,46 | 37,36 | |
На II-й передаче | 89,32 | 39,69 | 39,74 | 59,2 | 54,04 | 33,12 | |
На III-й передаче | 55,61 | 35,69 | 35,69 | 51,18 | 37,7 | 29,37 | |
На IV-й передаче | 45,26 | 32,14 | 32,14 | 45,86 | 25,72 | 26,9 | |
16. Передаточное число центральной передачи | 3,42 | 3,17 | 3,17 | 3,64 | 2,79 | 4,45 | |
17. Передаточное число конечных передач | 3,53 | 5,53 | 5,53 | 4,38 | 9,94 | 4,6 | |
Таблица 3Б – Допустимые коэффициенты буксования
Почвенный фон | Колесные тракторы | Гусеничные тракторы | |
4 к 2 | 4 к 4 | ||
Стерня | 0,17…0,18 | 0,13…0,15 | 0,03…0,04 |
Поле под посев | 0,25…0,30 | 0,15…0,20 | 0,05…0,07 |
Таблица 4Б – Передаточное числа главной и конечной передач колесных тракторов
Трактор | Передаточное число главной передачи | Передаточное число конечной передачи |
Т-16 М | 4,05 | 5,83 |
Т-25 А | 2,38 | 4,75 |
Т-40 М, Т-40 АМ | 3,47 | 6,3 |
МТЗ-80/82 | 3,4 | 5,3 |
Т-150к | 4,45 | 4,6 |
К-701 | 2,92 | 6,0 |
Таблица 5Б – Размеры движителя для определения динамического радиуса
ведущих колес гусеничных тракторов
Трактор | Z | LЗВ |
Т-54 В | 11,5 | 0,176 |
Т-70 С | 11,5 | 0,176 |
ДТ-75, ДТ-75 М | 0,170 | |
Т-150 | 0,170 | |
Т-4 А | 0,176 | |
Т-100 М | 0,203 |
Таблица 6Б – Коэффициенты сопротивления качению и коэффициенты сцепления
тракторов и автомобилей
Виды почвы или дороги | Тракторы на пневматических шинах | Гусеничные тракторы | ||
Асфальтное шоссе | 0,01 – 0,02 | 0,8 – 0,9 | ||
Гравийное шоссе | 0,02 – 0,03 | 0,6 | ||
Грунтовая сухая дорога | 0,025 – 0,045 | 0,6 – 0,8 | 0,02 – 0,07 | 0,9 – 1,0 |
Целина, плотная залеж | 0,03 – 0,07 | 0,7 – 0,8 | 0,06 – 0,07 | 1,0 – 1,1 |
Залеж 2-3 лет | 0,06 – 0,08 | 0,6 – 0,8 | 0,06 – 0,07 | 0,9 – 1,0 |
Стерня | 0,08 – 0,10 | 0,6 – 0,8 | 0,06 -0,08 | 0,8 – 1,0 |
Вспаханное поле | 0,12 – 0,18 | 0,5 – 0,7 | 0,08 – 0,10 | 0,6 – 0,8 |
Поле, подготовленное под посев | 0,16 – 0,18 | 0,4 – 0,6 | 0,10 – 0,12 | 0,6 – 0,7 |
Скошенный луг, влажный | 0,08 | 0,6 – 0,8 | 0,07 | 0,7 – 0,9 |
Слежавшаяся пахота | 0,08 – 0,12 | 0,5 | 0,08 | 0,6 |
Укатанная снежная дорога | 0,03 – 0,04 | 0,3 – 0,4 | 0,06 – 0,07 | 0,5 – 0,7 |
Обледенелая дорога | 0,02 – 0,025 | 0,1 – 0,3 | 0,03 – 0,04 | 0,2 – 0,4 |
Болотно-торфяная целина осушенная | 0,16 – 0,18 | 0,3 – 0,4 | 0,10 – 0,15 | 0,4 – 0,5 |
Таблица 7Б – Справочные данные по тракторным шинам
Размер шины в дюймах | Давление воздуха в шинах, кПа | Грузоподъемность шины в кг |
Направляющие колеса: 1. Для тракторов | ||
4,00 – 16 | 0,14 – 0,2 | 185 – 230 |
5,50 – 16 | 0,14 – 0,25 | 900 – 420 |
6,0 – 16 | 0,14 – 0,25 | 390 – 550 |
6,50 – 20 | 0,14 – 0,27 | 450 – 660 |
8,00 – 20 | 0,14 – 0,25 | 680 – 925 |
9,00 – 16 | 0,14 – 0,25 | 780 - 1100 |
Ведущие колеса: | ||
8 – 32 | 0,08 – 0,17 | 535 – 680 |
9 – 20 | 0,08 – 0,14 | 500 – 695 |
9 – 42 | 0,08 – 0,14 | 695 – 1180 |
10 – 28 | 0,08 – 0,11 | 690 – 845 |
11 – 38 | 0,08 – 0,15 | 975 – 1410 |
12 – 38 | 0,08 – 0,14 | 1130 – 1570 |
13 - 30 | 0,10 – 0,13 | 1360 – 1550 |
15 - 20 | 0,11 – 0,14 | 2100 - 2420 |
ВЫВОДЫ
В выводах указываются теоретически определенные показатели, выполняется анализ полученных графических зависимостей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Методические указания по выполнению курсовой работы ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ТРАКТОРА И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ по курсу «Теория, основы расчета и анализа работы тракторов и автомобилей».
2. Левчий О.В., Левчий В.В. «Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям с использованием персонального компьютера». Учебное пособие. – Киев: Изд – во УСХА, 1992. – 135с.
3. Николаенко А.В. «Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей». – М.: Колос, 1984. – 335с.
4. Скотников В.А. и др. «Основы теории и расчета трактора и автомобиля». – М.: Агропромиздат, 1986. – 383с.
5. Лекционный материал по курсу «Тракторы и автомобили».