Проектирование лесотранспортной системы

Q₁ – грузоподъемность.

Тип шины: 370-508 (14,00-20)    ПП- повышенной проходимости

По нагрузке на колесо подбирается шина соответствующего размера и вычисляется динамический радиус колеса по формуле (1/с. 23):

, (3.3)

где – коэффициент деформации шины, равный 0,93 … 0,97;

 

d – наружный диаметр, мм.

Общее передаточное число трансмиссии  на 1 – й  передачи из условия сцепления колес с дорожным покрытием определяется  по формуле (1/с. 23)

; (3.4)

где  G – вес, приходящийся на ведущие колеса машины, Н;

m – Коэффициент перераспределения массы автомобиля (m = 1,2).

Окончательный выбор общего передаточного числа трансмиссии на первой передаче производится при соблюдении условия, что  

. (3.5)

16,6 ≤ k₁ ≤ 54,22.

Примем k₁=50.

Передаточное  число трансмиссии на высшей передаче определяется из условия обеспечения  движения машины без груза с максимальной скоростью (1/с.23):

                                                                     (3.6)

 

 

Примем i_выс =0,7; i_р2 = 1.

Передаточное  число главной передачи определяется по формуле (1/с. 24):

; (3.7)

Значение  передаточных чисел главной передачи у выполненных моделей автомобилей  колеблется в пределах: 6,5 - 9,8.

Минимальное число ступеней в коробке передач, обеспечивающее перекрытие кривых силы тяги, определяют по формуле (1/с. 24)

 

                                =4                                                                  (3.8)

 

Число ступеней округляются до большего целого значения. В нашем случае принимаем число ступеней m = 5.

Знаменатель прогрессии для разбивки передаточных чисел в коробке передач определяется по выражению (1/с.24):

; (3.9)

Передаточные  числа в коробке передач находится по формулам (1/с.25):

на первой передаче           ;      

на второй передаче                              

на третьей передаче            ;                 

на четвёртой передаче       ;                               

 

           Расчетные значения передаточных чисел коробки передач  обязательно корректируются с соблюдением условия.

. (3.10)

При наличии  в силовой передаче автомобиля раздаточной  коробки передаточное число последней  на высшей передаче i_p2 принималось. Передаточное число понижающей передачи i_p1 целесообразно выбрать таким, чтобы кривые располагались на середине между соседними передачами. Это условие будет обеспечено, если

;      

 

           Передаточное число трансмиссии транспортных машин представляет собой произведение передаточных чисел коробки передач, i раздаточной коробки на высшей передаче i , главной передачи i , то есть

          .                                                                   (3.11)

k₁ = 7,6*2,1*9,8=156                                    k₁ = 7,6*1*9,8=80

k₂ = 69                                                       k₂ = 35

k₃ =30                                                        k₃ = 14,4

k₄ =13                                                       k₄ = 6

                                                     

                                                   

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

 

           4 Тяговая и динамическая характеристики машины и  их анализ

4.1 Построение характеристик

 

Тяговая характеристика представляет собой  графическую зависимость  Р на различных передачах и является основным документом, характеризующим тягово-динамические качества машины.

Расчет  тяговой характеристики производится в следующем порядке:

Для построения кривых Р необходимо определить на каждой передаче скорость движения и свободную силу тяги при соответствующей частоте вращения вала двигателя.

Скорость  движения  (км/ч) машины определяется по формуле (1/с.27)

, (4.1)

где R_Д – динамический радиус колеса или звездочки, м;

      k_тр – общее передаточное число трансмиссии на соответствующей передаче.

Свободная сила тяги (Н)   равна (1/с.27)           ,                  (4.2)

где – касательная сила тяги, кН (1/с.27),              ;                  (4.3)

      – сопротивление воздушной среды, кН (учитывается при км/ч) (1/с.27)

.   (4.4)

 

     Найденные значения вносятся в таблицу и на ее основе строится тяговая характеристика.

                             

 

 

 

 

 

 

 

n, об/мин	Me, H·м	Ip1 = 2,1
		k1 = 156				k2 = 69				k3 = 30				k4 = 13
		vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН	vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН	vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН	vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН
900	1921	1,28	507925,4	0	507925,4	2,9	224659,3	0	224659,3	6,67	97678,00	0	97678,00	15,4	42327,12	0	42327,12
1200	1961	1,70	518501,7	0	518501,7	3,9	229337,3	0	229337,3	8,90	99711,90	0	99711,90	20,5	43208,48	0	43208,48
1500	1920	2,14	507661,0	0	507661,0	4,8	224542,4	0	224542,4	11,11	97627,12	0	97627,12	25,6	42305,01	176,5	42128,51
1800	1854	2,57	490210,2	0	490210,2	5,8	216823,7	0	216823,7	13,34	94271,19	0	94271,19	30,8	40850,84	255,4	40595,44
2100	1673	3,00	442352,6	0	442352,6	6,8	195656,0	0	195656,0	15,57	85067,80	0	85067,80	35,9	36862,71	347,0	36515,71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n, об/мин	Me, H·м	Ip2 = 1
		k1 = 80				k2 = 35				k3 = 14,4				k4 = 6
		vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН	vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН	vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН	vа, км/ч	Рк, кН	Рw, кН	Ра, кН
900	1921	2,5	260474,5	0	260474,5	5,72	113957,62	0	113957,62	13,34	48838,98	0	48838,98	33,36	19535,6	299,63	19235,97
1200	1961	3,3	265898,3	0	265898,3	7,63	116330,5	0	116330,5	17,8	49855,93	0	49855,93	44,49	19942,37	532,9	19409,47
1500	1920	4,17	260339	0	260339	9,53	113898,3	0	113898,3	22,24	48813,56	0	48813,56	55,6	19525,42	832,3	18693,12
1800	1854	5	251389,8	0	251389,8	11,44	109983,05	0	109983,05	26,7	47135,6	191,93	46943,67	66,73	18854,23	1198,85	17655,38
2100	1673	5,84	226847,45	0	226847,45	13,34	99245,76	0	99245,76	31,14	42533,9	261,07	42272,83	80	17013,56	1631,71	15381,85

При анализе  тяговых свойств автопоезда удобнее  пользоваться динамической характеристикой, выражающей  зависимость динамического  фактора от скорости движения: D = f(v ). Как известно, динамический фактор характеризует удельную свободную  силу тяги, которую может развить машина на различных передачах (1/c.27):

, (4.4)

где G – полный вес транспортной системы.

1. при  i_p1 = 2,1

1.1  D₁=1,9;           D₂=1,96;        D₃=1,92

       D₄=1,85;          D₅=1,67;        

1.2 D₁=0,85;           D₂ =0,87;      D₃ =0,85 

       D₄=0,82 ;        D₅ =0,74;         

 

1.3 D₁ =0,37;     D₂ =0,38 ;   D₃  =0,37     

      D₄ =0,36;      D₅ =0,32;        

1.4 D₁ =0,16;    D₂ =0,17;   D₃ =0,16      

    D₄ =0,15;     D₅ =0,14;           

1. при  i_p2 = 1

1.1 D₁ =0,99;    D₂  =1,0;   D₃  0,98 

    D₄ =0,95;      D₅ =0,85;        

1.2 D₁ =0,43;    D₂ =0,44;   D₃  =0,43  

      D₄ =0,41;      D₅ =0,37;      

1.3 D₁ =0,19;      D₂ =0,19;   D₃  =0,18     

      D₄ =0,17;      D₅ =0,16;          

1.4 D₁=0,07;       D₂ =0,07;  D₃ =0,07 

     D₄ =0,06;      D₅  =0,06;            

2. Анализ тяговых свойств машины.

В условиях эксплуатации возможности движения транспортной системы на той или  иной передаче ограничиваются мощностью  двигателя (то есть способностью машины развить на данной передаче силу тяги, равную или большую 

действующей силы сопротивления) и силами сцепления (то есть возможностью машины реализовать  эту силу тяги на ведущих органах  без буксования).

Эта взаимосвязь  может быть выражена зависимостью (1/c.29):

  (4.6)

где суммарная сила сопротивления дороги.

Очевидно, при равномерном движении = , а при ускоренном .

Сила  тяги по сцеплению зависит от состояния  дорожного покрытия и типа движителя, определяющих величину коэффициента сцепления , а также от нагрузки, приходящейся на ведущие органы машины – сцепной вес машины

(1/c.29):

, (4.7)

Анализ  зависимости (4.6) показывает, что движение транспортной системы на данной передаче возможно при следующих условиях: