Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 171
Скачиваний: 1
Рис. 2. Номограмма |
взаимосвязи |
основных |
параметров колесных |
||||||
|
|
и гусеничных |
тракторов: |
|
|
||||
/—ф=0,33; |
/=0,05; |
6=0,14; |
2 - ф=0,39; /=0,05; 6=0,07; |
3-<р=0,4; |
/=0,06; |
6=0,13; |
|||
4 - ф = 0 , 5 ; |
f—0,06; |
6=0,025; |
5—ф=0,4; |
f=0.1; |
6=0,15; |
£ - ф=0,53; |
/=0,06; |
6=0,002; |
|
7_ф=о,5; |
f=0.1; |
6=0,03; |
«-<j>=0,45; |
/=0,7; |
6=0,15; |
S-<p=0,55; |
f=0.1; |
6=0.03. |
тракторов определенного веса, а также между мощно стью с учетом коэффициента загрузки двигателя и энер гонасыщенностью. Д л я построения лучевых графиков этого квадранта использована зависимость (4) и форму ла, характеризующая степень увеличения номинальной мощности двигателя, исходя из эксплуатационных усло вий работы:
|
Лг,ф = ^ , |
(6) |
где Ne —потребная |
мощность без учета |
возможностей |
загрузки |
двигателя; |
|
/с3 —коэффициент, характеризующий степень за
грузки двигателя; |
|
|
Л^еф — действительно потребная мощность |
двигателя |
|
с |
учетом эксплуатационных условий работы. |
|
В левом |
среднем квадранте показана взаимосвязь |
|
между тяговым усилием и весом трактора при |
различных |
значениях коэффициента использования веса трактора. Для характеристики данной взаимосвязи выбран лучевой график, так как в настоящее время не представляется возможным показать ее в виде одной кривой. Кривая, отражающая фактическую зависимость тягового усилия от веса трактора для конкретного ходового аппарата, пе ресекается в любой точке соответствующим лучом гра фика.
Нижние квадранты номограммы характеризуют опор ные площади S движителей и оптимальные удельные давления q в зависимости от веса гусеничного трактора. Эти зависимости взяты по данным [1], которые получены в результате исследований с различными вариантами гу сеничного ходового аппарата на минеральных грунтах различной категории и состояния.
Из номограммы видно, что с возрастанием крюкового усилия величина среднего давления уменьшается, но увеличивается опорная площадь ходового аппарата трак тора.
Для того чтобы выбрать оптимальные параметры трактора, следует принять за исходные величину желае мой скорости и тяговый класс трактора и отложить их на оси абсцисс левого верхнего квадранта номограммы. И з точки, соответствующей величине рассматриваемой ско рости, следует затем провести прямую, перпендикуляр ную оси абсцисс, до пересечения с лучом (точка а), ха-
растеризующим данный тип ходового аппарата (соотно шения ф, / и б).
Из полученной точки а проводится прямая, парал лельная оси абсцисс, до пересечения с лучом, характери зующим выбранный тип трансмиссии (точка б). Далее параллельно оси ординат проводят прямую до пересече ния с лучом рассматриваемого веса трактора (точка в). Из точки в до пересечения с лучом, учитывающим сте пень загрузки двигателя, проводят прямую, параллель ную оси абсцисс, из точки г опускают перпендикуляр на ось абсцисс среднего левого квадранта (точка д). Отре зок на этой оси определит оптимальную мощность дви гателя трактора для рассматриваемых условий.
При выборе оптимального веса, опорной площади дви жителя и удельного давления трактора исходной берут точку е (номинальное тяговое усилие рассматриваемого класса тяги). Из точки е опускают прямую, перпенди кулярную оси абсцисс. Пересечение ее с лучами среднего левого квадранта (точка ж) и кривой нижнего левого квадранта определит для рассматриваемого значения коэффициента использования веса вес трактора (точка и) и опорную площадь (точка «:) движителя. Линия, про веденная из точки к параллельно оси абсцисс до пересе чения с кривой нижнего правого квадранта, показывает удельное давление (точка л) гусеничного трактора.
По найденному весу трактора в среднем правом квад ранте устанавливают необходимый луч для выбора опти мальной мощности трактора.
Таким образом, номограмма дает возможность уста новить оптимальную мощность и вес трактора для любо го уровня рабочих скоростей и тяговых усилий.
Для определения потенциальных характеристик трак торов с параметрами, выбранными с помощью рассмот ренной номограммы, следует использовать номограмму, представленную на рисунке 3. При разработке ее была использована общая закономерность, заключающаяся в том, что при повышении энергонасыщенности трактора относительный характер протекания его потенциальных тяговых характеристик остается неизменным. Такая за кономерность подтверждается результатами обработки показателей многочисленных тяговых испытаний тракто ров с различным уровнем энергонасыщенности, рабочих скоростей движения, любого класса тяги, схемы и типа движителя.
Рис. 3. Номограмма для определения потенциальных характеристик тракторов.
Если потенциальные тяговые характеристики различ
ных |
тракторов, изображаемые обычно |
в |
координатах |
||
г|т , |
Л/к р и v, |
представить в координатах т]т |
в |
процентах |
|
К Т)ттах И О В |
процентах К УТ]тах При Г|Т max |
|
(как ЭТО ПОКа- |
||
зано н а рисунке 3 в левом верхнем квадранте) |
и совмес |
||||
тить их, получим близкое совпадение этих |
характеристик. |
По классам тяги тракторов оно складывается следую щим образом.
Для тракторов классов 3 и 5 т, имеющих движители колесного типа со схемой 4X4 и одинаковые размеры колес, отмечается полное совпадение характеристик в пределах 80% и выше. В зоне более интенсивного бук сования разница между характеристиками составляет 3—5%. При этом для тракторов К-700А и К-701, тяговые
показатели которых получены в сравнимых условиях, она не превышает 3%. Такой характер совпадения потенци альных характеристик наблюдается у тракторов классов 4 и 3 т, оборудованных движителем гусеничного типа. Так, относительный характер протекания тяговой харак теристики трактора класса 4 т при изменении мощности от 110 (Т-4) до 250 л. с. (ТМ-250) остается практически постоянным, хотя в целом максимум тягового к.п.д. смещается со скорости 5,9 до 10,5 км/ч.
Повышение мощности трактора класса 3 т в 5 раз (с 55 до 264 л. с ) , что изменяет рабочую скорость в 3 ра за, не приводит к заметным изменениям относительного характера протекания потенциальных тяговых характе ристик.
Несовпадение потенциальных тяговых характеристик тракторов класса 2 т в зоне высоких скоростей движения наблюдается только для трактора Т-54В.
Вне зависимости от схемы колесного движителя отме чается удовлетворительное совпадение потенциальных ха рактеристик тракторов классов 0,9 и 1,4 т во всем ско ростном диапазоне, за исключением пониженных скоро
стей движения, где несовпадение составляет |
3—7%. |
С учетом рассмотренной закономерности |
разработана |
номограмма (см. рис. 3) для определения потенциальной характеристики трактора.
Левый верхний квадрант номограммы отражает по тенциальную тяговую характеристику трактора в коорди натах г|т в процентах к И т т а х и о в процентах (кривая), а также связь абсолютных значений тяговых к.п.д. трак тора с их процентным выражением к максимальным зна
чениям |
(лучевые графики в координатах Г|Т в процентах |
к т]ттах |
и t ) . В нижнем левом квадранте построены лу |
TJ
чи, показывающие взаимную зависимость между скоро стью движения в километрах в час и той же скоростью, выраженной в процентах.
Правый нижний квадрант — переходный для построе ния потенциальной тяговой характеристики трактора, ко торая в функции скорости изображена для конкретного типа трактора и установленных для него оптимальных значений параметров в правом верхнем квадранте номо граммы.
Исходными для построения потенциальной тяговой характеристики трактора будут скорость движения, мощ ность ДВИГатеЛЯ И величина Г]т щах-
ізв
Д ля 100%-ного значения v (точка а) в верхнем левом квадранте находят луч, принимают его за максимум и откладывают в правом верхнем квадранте для соответ ствующего значения скорости (точка г). Последующие точки характеристики находят способом, показанным стрелками на номограмме для 90%-ного значения v.
Получив абсолютные значения условного тягового к.п.д. трактора в функции скорости, найдем искомые зна
чения крюковой мощности |
NKp, |
тяговое |
усилие |
на |
крю |
|
ке Я, ф , удельный |
расход топлива qKp и буксование |
б для |
||||
соответствующих значений скорости: |
|
|
|
|||
|
N K p = |
Ne'nr; |
|
|
(7) |
|
|
PKP = |
« |
V |
|
|
(8) |
|
<7кр = |
- ^ ; |
|
|
(9) |
|
|
5 = = 1 _ ( Р к р + / 0 ) о ; |
|
|
( Ю ) |
||
|
|
270A/eYjTp |
|
|
' |
|
Зависимость (10) получена преобразованием выра |
||||||
жения (1) после подстановки в него значений |
|
|
||||
Предлагаемый |
графоаналитический |
метод |
служит |
для ориентировочного выбора параметров проектируемо го трактора. При построении номограмм был принят ряд допущений, например действительные потенциальные значения тягового к. п. д., а также значения ф, / и б заме нены усредненными. Кроме того, распределение давления по опорной поверхности гусеничной ленты принимали рав номерным. В каждом конкретном случае необходимо корректировать выбранные по номограмме оптимальные параметры. В частности, оптимальный сцепной вес трак торов почти всех классов меньше действительного. Одна ко применение высокопрочных материалов, пластмасс и облегченных конструкций существенно может уменьшить вес трактора, приблизив его к оптимальному.
У К А З А Т Е Л Ь Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Г у с ь к о в В. В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов. М., «Машиностроение», 1966.