Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 203

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Зависимость, приведенная на рис. 19, получена методом ста­

тического расчета

регулятора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для получения нужных характеристик турбины и компрес­

сора

используют

известные

методы

их

испытаний.

Принятый

способ

изображения

результатов

испытаний

приведен

на

рис. 20 и 21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используя

формулы

(25),

(26)

 

и (29), перестроим

характе­

ристики компрессора в нужных нам координатах

p =

p(Q,

0 ) 4 ) ,

М к

=

M(Q,

 

( 0 4 ) ,

как показано на

п

р Л ,

 

 

 

 

 

рис. 22

и 23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

уменьшения

количества

 

 

 

 

 

 

 

 

операций

при

моделировании

це­

 

0,15

 

 

 

 

 

 

лесообразно

вместо

двух кривых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т)тк =

f\(H)

 

и

(х =

ц ( Я ) ,

характе­

 

0,10

 

 

 

 

 

 

ризующих

работу

турбины,

пост­

 

 

 

 

 

 

 

роить

одну

кривую

в координа­

 

 

 

 

 

 

 

 

тах

г ] т к #

и

цУ

Н,

показанную

 

0,05 60

90

120

150

cjff

1/с

на

рис.

24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такая

характеристика

позво­

 

Рис.

16.

Характеристика

расхода

ляет,

кроме

того,

получить

ли­

 

воздуха

исследуемого

эксперимен­

нейный

участок

в большом

диа­

 

тального

двигателя 4Д81Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пазоне

режимов

работы

двигате­

 

 

 

 

 

 

 

 

ля

и турбины

(1 ^

 

2,5), что дает возможность значитель­

но

упростить

уравнения при

исследовании

отклонений

«в

ма-

 

 

h, мм

 

 

14,95упор

рейка

 

 

 

13,25-упор

рейт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V\ \а)V\-\1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

17.

Зависимость

хода

рейки

топливного

насоса

двигателя

 

 

 

4Д81Н от положения муфты регулятора:

 

 

 

 

 

 

 

 

а

— для

двигателя

с т у р б о н а д д у в о м ;

б

— для двигателя

со свободным

 

 

 

впуском;

/ — максимальный скоростной

р е ж и м ;

2—4частичные р е ж и м ы ,

 

 

 

соответствующие

сою 180,

160

и

130 1/с

 

 

 

 

 

 

 

 

лом». Как видно из рис. 21, при изменении

Н в указанных

пре­

делах г|т к имеет значительную кривизну.

 

 

 

 

 

 

В соответствии со структурной схемой и математической мо­

делью для нахождения

коэффициентов

уравнений (34), (35)

не-

45


N,kzc-c/m

A-103, нг-с

Екгс

 

 

cj,,t/c

 

О

2

h

6

8

10

12

L,mm

Рис. 18. Зависимость

фактора

Рис. 19. Зависимость

восстанавливаю­

демпфирования

от угловой

скоро­

щей силы Е и коэффициента А от

по­

сти коленчатого

вала

 

ложения

муфты

регулятора.

Точка

 

 

 

с

координатой

/ =

6,7

м

соответству­

 

 

 

ет

моменту,

когда

винт касается кор­

 

 

 

ректора

при

положении

рычага

ак­

 

 

 

селератора,

соответствующем

 

мак­

 

 

 

симальному

скоростному

режиму

 

 

 

 

 

 

 

 

<\

 

 

 

 

 

и

Щ^5001/с

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25 0

0,15

0,20

Ц,кг/с

 

 

а)

 

 

5)

 

 

Рис. 20. Характеристика компрессора турбокомпрессора ТКР-11 эксперимен­ тального двигателя:

а — безлопаточный д и ф ф у з о р ; б — лопаточный д и ф ф у з о р

>2 Hz1

0,7

0,5

0,3

0,1

V

 

2

Рис.

21. Характеристика

турби­

!

[

 

ны

турбокомпрессора

ТК.Р-11

 

экспериментального двигателя:

 

 

 

/ — ротор установлен на

подшип ­

 

 

 

никах скольжения; 2 — ротор ус­

 

 

 

тановлен на подшипниках

качения

46


р, кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

'*S00 -

 

 

 

 

 

 

ъ/

 

3

 

 

 

 

 

 

1,4

 

згтп-^-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3

* /

 

 

 

 

 

 

 

 

U

/

— —S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ы

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

О

0,05

0,10

0,15 0,10

0

0,05

0,10

0,15

Ц,кг/с

 

 

а)

 

 

 

 

й)

 

 

Рис. 22. Характеристика компрессора

в координатах

 

р = p(Q, ш 4 ):

 

 

 

 

 

 

 

 

а — с безлопаточным д и ф ф у з о р о м ;

б — с лопаточным

д и ф ф у з о р о м

Мк,кгс-м

 

 

и„°Ч500

у

 

 

 

ш^-4500 /

 

 

 

 

 

 

0,15

 

 

3770 \

у

 

 

 

3770

\ / /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,10

 

 

2100

 

 

 

 

-^^2660

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

 

 

 

 

^

 

—2100

 

I

5)

Рис. 23. Зависимость крутящего момента, необходимого для привода компрессора, от Q и в 4 для компрессора:

а — с безлопаточным д и ф ф у з о р о м ; б — с лопаточным д и ф ф у з о р о м

Рис. 24. Универсальная безразмер­ ная характеристика турбины:

/ — ротор турбокомпрессора установ­ лен на подшипниках скольжения; 2 — ротор турбокомпрессора установлен на подшипниках качения

0~1 0^3<LS

0,7 juVW

47


Ма,кгс-м

20 60 100 1W 180 220 20 40 60 80 100 120 ПО 160 uT,l/l

а)

5)

 

 

 

Рис. 25. Характеристика выхода

гидротрансформатера

(а)

и

статическая

характеристика реактора (б)

 

 

 

 

обходимы зависимости М г т

= М(сот , coi) и

М р

=

М(шт , coi)

(рис. 25, а, б). Их можно получить, используя данные обычных испытаний гидротрансформатора.

7. Методика моделирования работы

трактора

Математическая модель процесса и достаточный объем ин­ формации об элементах системы позволяют перейти к электрон­ ному моделированию.

Как следует из математической модели, она содержит функции двух и трех переменных, что представляет известную •сложность при электронном моделировании, так как функцио­ нальные преобразователи с двумя входами не получили широ­ кого распространения вследствие сложности и малой надежности. В связи с этим необходимо изыскать пути замены функций нескольких переменных сочетанием функций одной переменной.

Из известных приемов аппроксимации функций нескольких переменных функциями одной переменной наиболее предпочти­ тельным для данного класса функций следует считать метод

опорных кривых с нелинейной интерполяцией

между ними [17].

Этот способ

не требует большого

объема

подготовительной

работы и вычислительной аппаратуры при моделировании.

Чтобы

оценить возможность

линеаризации

функций и

выбрать масштаб переменных при

моделировании,

необходимо

установить пределы изменения параметров МТА при колебании системы около некоторого равновесного положения. Такие дан­ ные могут быть получены на основании анализа результатов полевых экспериментов или других натурных опытов.

Все переменные реальной системы в электронной модели представляются напряжениями в различных точках схемы,

48


а операции аналоговой вычислительной машины сводятся к пре­ образованию напряжения.

Чтобы преобразовать реальные переменные в переменные

электронной модели (машинные), необходимо выбрать

масштаб

в зависимости от пределов изменения напряжения в

машине.

При этом максимальные значения переменных не должны выхо­ дить за пределы их изменения и по возможности полнее должен использоваться рабочий диапазон модели. Так как не всегда можно заранее предугадать границы изменения всех перемен­ ных, выбранный масштаб уточняют на модели.

Аналоговые машины позволяют вводить масштаб времени,

т. е.

ускорять или замедлять процесс. Желательно, чтобы про­

цесс

был не очень длительным, так как при этом

интегри­

руются ошибки.

С другой стороны, скоротечность

процесса

регламентируется

возможностью непосредственного наблюдения

за ним.

 

 

На основании машинных уравнений из групп функциональ­ ных блоков, воспроизводящих движение отдельных звеньев системы, составляется блок-схема (рис. 26). Так, изменение угловой скорости коленчатого вала двигателя воспроизводится группой блоков /, перемещение рейки топливного насоса — груп­ пой блоков //, работа турбокомпрессора — группой блоков /// .

0,625

Ж.

1Z0

1<

 

J

г

-1

«г

USA,

 

 

 

 

 

 

т.

ПОт

1001,

Рис. 26. Блок-схема модели ПН работы МТА с установив­

шейся нагрузкой

Если исследуется МТА, оборудованный двигателем со сво­ бодным впуском, его работа с установившейся нагрузкой вос­ производится группами блоков / и //.

Перемещение рейки топливного насоса связано с перемеще­ нием муфты регулятора нелинейной зависимостью (рис. 27), которая может быть аппроксимирована двумя линейными участками. Воспроизведение нелинейной зависимости у = f(z) осуществляется схемой, в которой значения z умножаются на разные коэффициенты в соответствии с различным наклоном линейных участков. Ограничение значения у устанавливается на усилителе (см. рис. 26).

4 Зак . 830

49