Расчет тягового агрегата

Регуляторная  характеристика, построенная по таблице 3.1, представлена на рис.3.1.

 

 

 
 
3.4. Расчет тяговой  характеристики для заданного  почвенного фона

При расчете используются следующие  формулы:

 Сила тяги на крюке

где Р_к и P_f-касательная сила тяги, и сила, затрачиваемая на перекатывание; 
η_тр - к.п.д. Трансмиссии. η_тр = 0,9

P_f = G_э.р · f,

где f - коэффициент сопротивления качению f = 0,12

Р_г= 8,702 кН

 

где V_T - теоретическая скорость движения; δ - буксование ведущих колес.

Тяговая (крюковая) мощность

 

Тяговый к. п. д.

 

Удельный (крюковой) расход топлива

Для построения тяговой характеристики определяют все вышеуказанные показатели на трех характерных режимах работы трактора: холостой ход (Р_кр=0); режим максимальной тяговой мощности N_кр.м (иначе называемый номинальным на соответствующей передаче) и режим максимального тягового усилия Р_кр.м

 

 

 

 

 

Определяем  буксование ведущих колес на заданном почвенном фоне

 

Тяговое усилие по сцеплению

 

где φ_кр - коэффициент использования сцепления; G_сц - сцепной вес трактора.

 

где λк - коэффициент нагрузки ведущих колес. λк = 1

 

 

G_сц = 73 кН

 

Таблица 3.2. Зависимость буксования от тягового усилия трактора

G_cц = 73  кН,  почвенный фон - поле под посев

φкр	δ,%	Ркр, кН
0	0	0
0,1	1	7,3
0,2	2	14,5
0,3	3	21,8
0,4	4	29,0
0,5	5	36,3
0,6	9	43,5
0,7	25	50,8
0,8	42	58,0
0,9		65,3

По  полученным результатам строим график буксования (рис. 3.2.)

Пример  расчета показателей тяговой  характеристики для второй передачи в номинальном режиме Сила тяги на крюке:

 

 

Действительная скорость движения:

 

 

 

Тяговая мощность:

Тяговый К.П.Д.:

 

Удельный  крюковой расход топлива:

Результаты  расчета показателей тяговой  характеристики занесены в таблицу 3.3. Тяговая характеристика представленна на рис. 3.3.

 

Таблица З.З. Результаты расчета показателей тяговой характеристики

Режим	Pкр,	V,	Nкр,	ηтяг.	δ,	Gт,	gкр,
работы	кН	км/ч	кВт			%	кг/ч	г/(кВт·ч)

1 передача

Х.х.	0	9,2	0	0	0	11,8	00
Ном. реж	32,7	8,2	74,4	0,677	5	27,7	372
Мак. пер	40,6	5,5	61,9	0,686	7	26,7	432
0 5·Ркр.н	16,4		37,2			19,8	531

2 передача

Х.х.	0	10,4	0	0	0	12,4	СО
Ном.реж	28,1	9,3	72,8	0,662	4	27,7	381
Мак. пер	35,1	6,3	61,5	0,682	5	26,7	434
0 5·Ркр.н	16,4		36,4			20,0	551

3 передача

Х.х.	0	п,з	0	0	0	12,8	со
Ном. реж	25,0	10,3	71,1	0,647	3	27,7	390
Мак. пер	31,4	7,0	60,8	0,673	4	26,7	440
0 5·Ркр.н	16,4		35,6			20,3	570

 

 

4 передача

Х.х.	0	12,2	0	0	0	13,2	СО
Ном.реж	22,5	11,1	69,4	0,631	3	27,7	399
Мак. пер	28,4	7,6	59,8	0,663	4	26,7	447
0 5·Ркр.н	16,4		34,7			20,5	590

 

4.Анализ тяговой характеристики.

1. Максимальное значение тяговой мощности получено на 1 передаче 
( N_кр = 74,4 кВт), при этом оптимальные значения

V =  1,2  км/ч

Уменьшение  тягового усилия от оптимального увеличением  номера передачи приводит к снижению тяговой мощности и тягового к.п.д., что объяснимо повышением потерь энергии на перекатывание движителей с возрастанием скорости и уменьшением потерь энергии на буксование движителей, при снижении буксования.

Увеличение  тягового усилия от оптимального снижением  номера передачи приводит к возрастанию  потерь энергии на буксование движителей (буксование увеличивается), и уменьшению потерь энергии на перекатывание движителей, т.к. скорость снижается, что также приводит к снижению тяговой мощности и тягового к.п.д.

2. Определите коэффициент запаса тягового усилия Кз на одной из передач.

 

где    Р_кр.м - максимальное тяговое усилия трактора, развиваемое на данной передаче; Р_кр.н - тяговое усилие, полученное при максимальной тяговой мощности.

Номер передачи 2

К₃ = 1,25

Данный коэффициент  определяет способность трактора к  преодолению кратковременных перегрузок. На значение коэффициента К, влияет коэффициент запаса крутящего момента двигателя К_м= М_дм/М_дн. мощность двигателя и буксование движителей.

3.Повышенное буксование наблюдается на 1ой передаче на режиме максимального крутящего момента   

 

4. Определите  из тяговой характеристики на  всех передачах, на сколько  возрастет удельный расход топлива g_кp при уменьшении тягового усилия трактора от Р_кр.н до 0,5 P_кр.н

На I передаче    g_Kp возрастет на 159

На II передаче    g_Kp возрастет на 170

На III передаче g_K-_p возрастет на   180

На IV передаче g_h-_p возрастет на 191 

Недостаточная загрузка трактора увеличивает расход топлива. Наименьший удельный расход при номинальной  мощности.

При падении крутящего  момента снижается сила тяги на крюке трактора Р_кр, а следовательно и крюковая мощность N_кр. С уменьшением крюковой мощности значительно возрастает удельный расход топлива.

5. Для тягового сопротивления  Р_кр = 20 кН целесообразно использовать трактор 
на  4ой  передаче, двигаясь со скоростью V = 11,4 км/ч с буксованием ведущих колес равным δ =  2% и часовым расходом топлива G, = 27 кг/ч.

Для тягового сопротивления  Р_кр = 27 кН целесообразно использовать трактор на 2ой передаче, двигаясь со скоростью V = 9,3 км/ч с буксованием ведущих колес равный δ = 4 % и часовым расходом топлива G_т =27,7 кг/ч.