Расчет нагрузок трактора и устойчивости автомобиля

ЗАДАНИЕ

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

 

Студента __5__ курса факультета заочного образования специальности _Техническое обслуживание и ремонт машин в АПК _

_Туркеновой Алии Жанибековны_______ шифр __11123___

   (Фамилия Имя Отчество)     (№ зачетной книжки)

1. Рассчитать, построить  и дать анализ тяговой характеристики  трактора            Т-4А_, имеющего эксплуатационную массу __420_ кг и работающего на почвенном фоне __________ .

2. Рассчитать, построить  и дать анализ динамической  характеристики автомобиля __УАЗ-3303_ , имеющего полную массу, превышающую в _1,15_ раз(а) его конструктивную массу.

3. Определить  и проанализировать статическую  продольную и поперечную устойчивость  трактора __ Т-4А __ и автомобиля _ УАЗ-3303__ .

Выполненная курсовая работа состоит из 3 частей:

1 часть – расчет, построение и анализ тяговой характеристики трактора;

2 часть – растет, построение и анализ динамической характеристики автомобиля;

3 часть – определение углов продольной и поперечной статистической устойчивости трактора и автомобиля.

Текст и графическая часть работы выполняются на листах формата А4. Графическая часть включает:

- кинематическую  схему трансмиссии машин;

- скоростную  характеристику двигателя;

- тяговую характеристику  трактора;

- динамическую  характеристику автомобиля;

- расчетные схемы  определения продольной и поперечной  устойчивости машин.

 

 

1. РАСЧЕТ, ПОСТРОЕНИЕ И  АНАЛИЗ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ  ТРАКТОРА Т-4А

 

1.1. Определяем КПД трансмиссии трактора 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А – реверс-редуктор; В – коробка передач; С – задний мост;

D – планетарный механизм поворота (ПМП); Е – муфта управления ВОМ;

F – конечная передача

Рисунок 1 – Кинематическая схема трансмиссии гусеничного трактора Т-4А

Вычислим КПД трансмиссии на всех передачах

,

где,  hц- КПД цилиндрической пар шестерен; hц = 0,985...0,990;

  hк – конической пар шестерен; hк = 0,975...0,980;

  m – число пар цилиндрических шестерен и ЭПР, работающих в трансмиссии на данной передаче;

  hг – КПД ведущего участка гусеничного движителя; hг = 0,750...0,850;

 e – коэффициент, определяющий, какую часть номинального крутящего момента двигателя составляет момент холостого хода трансмиссии трактора;

e = 0,030...0,050.

Значения передаточных чисел, КПД и количества пар цилиндрических шестерен, передающих крутящий момент на каждой передаче, представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Характеристика трансмиссии трактора по передачам

 

Передачи	Шестерни, передающие крутящий момент	Передаточ- ное число	m	n	hт
IV	1-20-19-2-5-15-13-12-D-7-8	45,86	5	1	0,715
V	1-2-3-17-13-12-D-7-8	37,58	4	1	0,72
VI	1-2-3-17-13-12-D-7-8	32,35	4	1	0,72
VII	1-2-6-14-13-12-D-7-8	27,96	4	1	0,72
VIII	1-2-6-14-13-12-D-7-8	25,01	4	1	0,72
Задний ход (III)	1-20-18-2-6-14-13-12-D-7-8	37,83	5	1	0,715

 

1.2. Построение  внешней скоростной характеристики двигателя А-01М

Скоростная характеристика двигателя представлена в табличной и графической формах.

Основные параметры двигателей гусеничного трактора Т-4А указаны в табл.1.2 и 1.3

 

 

Таблица 1.2  Основные параметры двигателя А-01М

Марка трактора	Т-4А
Марка двигателя	А-01М
Число цилиндров	4 Р
Æ цилиндра, мм	130
Ход поршня, мм	140
Номинальная эксплуатационная мощность, кВт	96
Номинальная частота вращения вала, мин-1	1700
Удельный эффективный расход топлива, г/кВт×ч	244

 

Таблица 1.3 Технические характеристики Т-4А

Параметры	Т-4А
Тяговый класс	4
Тип подвески	полужест.
Эксплуатационная масса, кг	8420
База (между крайними опорными катками), мм	2522
Колея (по центру гусениц), мм	1384
Расстояние по горизонтали от центра масс трактора до осей ведущих звездочек, мм	1218
Высота центра масс, мм	712
Радиус начальной окружности звездочки, мм	385
Ширина звена гусеницы, мм	420

На оси абсцисс отмечаются характерные значения частоты вращения. коленчатого вала двигателя:

nн – номинальная частота вращения коленчатого вала;

nм – частота вращения при максимальном крутящем моменте:

nм = (0,6 ... 0,8) nн

nхх – максимальная частота вращения коленвала на холостом ходу:

nхх = (1 + dр) nн,

где dр – степень неравномерности всережимного регулятора. У современных автотракторных дизелей dр = 0,06...0,08.

Для двигателя А-01М:

nм = 0,8 ·1700=1360 об/мин

nхх = (1 + 0,08)·1700=1836 об/мин

На регуляторном участке характеристики (от nхх до nн) и на корректорном участке характеристики (от nн до nм) отметим по два промежуточных значения частоты вращения, которые вписываются в таблицу 1.4.

Крутящий момент двигателя, работающего на режиме номинальной мощности:

, Н×м,

Максимальный крутящий момент

, Н×м,

где mк – корректорный коэффициент запаса крутящего момента, mк = (15…20) %

На графике отмечаем три точки, соответствующие Мк.хх = 0; Мк.н и Мк.max, предварительно построив шкалу частоты вращения коленвала (рис. 1.2). На регуляторном участке построенные точки соединяем прямой линией, а на корректорном – выпуклой кривой.

Таблица 1.4 Параметры скоростной характеристики двигателя А-01М

Параметры и размерность	Частота вращения коленвала, мин-1
	n1(м)	n 2	n 3	n 4(н)	n 5	n 6	n 7(х.х)
	1360	1450	1600	1700	1750	1800	1836
Ne, кВт	92,2	97,2	99,7	96	61,4	28,3	0
Мк, Н×м	647,2	640	595	539,3	335	150	0
ge, г/кВт×ч	268,4	255	246	244	282	420,5	∞
Gт, кг/ч	24,7	24,8	24,5	23,4	17,3	11,9	7,0

Определяем по графику и вписываем в таблицу 1.4 промежуточные значения кривой крутящего момента

Вычисляем и строим кривую эффективной мощности двигателя Ne при соответствующих значениях крутящего момента.

, кВт

Построение кривой изменения удельного эффективного расхода топлива ge начинаем с точки расхода топлива, соответствующей режиму номинальной мощности (ge=244г/ кВт×ч).

Удельный эффективный расход топлива при максимальном крутящем моменте (gе.м) на (8...12) % больше, чем на режиме номинальной мощности. Учитывая изложенное, строим точки gе.н, gе.м и соединяем их вогнутой кривой. Значения промежуточных точек вписываем в таблицу 1.4 и вычисляем часовой расход топлива Gт для корректорного участка характеристики:

, кг/ч.

Часовой расход топлива Gт.хх при работе двигателя без нагрузки с максимальной частотой вращения коленчатого вала не превышает обычно (25...30) % расхода топлива на режиме номинальной мощности Gт.н и изменяется на регуляторном участке по линейному закону. Построив линию расхода топлива, вписываем в табл. 1.4 соответствующие значения Gт для регуляторного участка характеристики, затем рассчитываем и строим окончательно кривую gе;

, г/кВт×ч

 

1.3. Построение  кривой буксования

Величина буксования зависит от удельной силы тяги Dкр:

Dкр = Ркр / Gсц

где, Ркр -сила тяги

 Gсц -сцепной вес трактора, равный эксплуатационному весу; Gсц=84,2 кН

Сила тяги трактора при заданных величинах удельной силы тяги и буксования:

Ркр = Dкр × Gсц, кН

Почвенный слой – пашня

Результаты расчета кривой буксования представлены в табл. 1.5

Таблица 1.5  Параметры буксования трактора Т-4А

Dкр	0	0,27	0,47	0,55	0,64	0,67	0,69	0,70
δ, %	0	2	5	10	20	40	70	100
Ркр, кН	0	22,7	39,6	46,3	53,9	56,4	58,1	60

 

По данным таблицы 1.5 строим график кривой буксования трактора Т-4А на пашне – рис. 1.3

 

1.4. Определение параметров для построения тяговой характеристики трактора Т-4А

- касательная сила тяги на ведущих колесах

, кН,

где,  iт – общее передаточное число трансмиссии на данной передаче;

hт – КПД трансмиссии на данной передаче,

- сила сопротивления самопередвижению трактора Т-4А по пашне